图片信用：Rick Kimpel /2.0 CC冲锋队Flickr /
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最近，一屋子的材料科学家聚集在加州大学洛杉矶分校参加一个关于“建筑材料的重大挑战”的会议，他们慢慢地在房间周围走过一块砖大小的白色石块。简短地说，他们手中握着其中一个重大挑战的部分解决方案。白色的石块，坚硬且重量轻得惊人，是水泥的新替代品。水泥是将骨料或碎石粘合在一起的胶水，用来制造世界上最普遍的建筑材料:混凝土。
水泥的生产——延伸到混凝土——对环境造成了巨大的影响，这主要是由于加热水泥的关键成分石灰石以及随后的化学过程所消耗的大量能源。生产水泥的过程排放的二氧化碳超过水泥重量的80%，占人类产生的二氧化碳排放量的5%左右。
尽管制造白色砖块仍然需要一些排放二氧化碳的燃料，二氧化碳也是制造它的原料之一。这种水泥状的物质尚未命名，其质量约为二氧化碳的三分之一;它通过将二氧化碳封存在成品中来减少碳足迹。
混凝土和结合它的水泥是世界上使用最广泛的材料，其使用量正在上升。从2011年到2013年，中国使用超过65亿公吨（72亿吨）水泥 - 比美国在整个20世纪使用。2006年至2050年，预计全球水泥生产将增加至37亿公吨（41亿吨）和每年约44亿公吨（49亿吨）。由于混凝土不会消失，降低其生产的碳强度正在成为全球势在必行。
人们正在开发新的技术和方法来减少混凝土对环境的负面影响——从利用工业副产品来减少水泥的使用，到回收现有的混凝土，到生产能够自我修复的混凝土来减少对新混凝土的需求，到创造全新的材料。
不存在完美解
这块白色块并不完全碳负面，也不能完全取代典型的水泥，解释了苏格兰阿伯丁大学教授的弗雷德里克佩博勒，他是开发水泥替代品的团队的一部分。在这种情况下，石灰石用废物二氧化碳和镁从水泥生产设施和卡塔尔的海水淡化厂取代，但仍需要碳发射高热量。
Glasser表示，取代水泥的少于重用它产生的大量二氧化碳少。“强调必须抓住那二氧化碳并从中制作有用的产品，”他说。
他帮助发展的材料仍然是几年之后的市场，但它证明了对建筑项目的一些混凝土和绝缘的可行替代品。他的目标不是与水泥竞争，而是在目前正在用的东西“在边缘”，刮掉全球对水泥的需求和它产生的碳排放。
世界各地的研究人员和企业正试图找到雕刻利基进入这个市场的其他方法 - 通过开发新的材料方法或简单地制作具体的环境有害。
来自加拿大公司的简单技术
这家加拿大公司碳化技术该公司开发了一种工艺，将废弃的二氧化碳注入典型的混凝土生产过程中，有效地用二氧化碳替代少量水泥，而不损害混凝土的强度或完整性。一旦混合在一起，二氧化碳就会变成碳酸钙，这是生产传统水泥时使用的石灰石的化学当量。
据肖恩·莫克曼（Sean Monkman）的技术开发副总裁，北美北美的四个混凝土生产商已经开始使用Carboncure的技术，包括亚特兰大和普拉斯特·斯坦多斯和普拉斯·弗拉曼，大约有多次谈判许可证。一位用户在安装技术后一周内，通过更换混凝土混合中的一些碳密集型水泥，将其二氧化碳排放量从124.5公吨（137吨）降至119公吨（131吨）。蒙克曼说，用废物二氧化碳。
CarbonCure的技术是对混凝土生产过程的一个小改进——只有一个计算机系统、一个二氧化碳废料罐和一个可以将二氧化碳泵入混凝土混合物的管子。“这很简单。它不需要对事物的正常运作方式做出任何巨大的改变。”“对于像混凝土这样的保守行业来说，如果人们想要这样做，它就必须简单。”
变化很慢，许多行业承认，这使得这使得新材料捕获方法挑战。虽然典型的水泥具有高碳足迹，但仍然没有更便宜的选择。
将混凝土转换成骨料
降低混凝土碳足迹的另一种方法是回收它。Notre Dame大学的研究人员正在开发一种经济高效的方法，通过该方法，通过该方法，预制混凝土制造商形成为模具并带到建筑工地 - 可以有效地将其废物混凝土汇入骨料中并重新利用它在建筑梁的生产中。
领导这项研究的工程学教授叶海亚·库拉玛(Yahya Kurama)表示，开采用于制造混凝土的骨料(通常来自河床和山顶)所造成的环境损失在很大程度上被忽视了。他说:“你不仅破坏了环境，还花了精力把材料挖出来，然后还要运输。”通过减少原始骨料的开采量，混凝土公司可以减少对环境的影响和成本。
另一种减少对新混凝土需求的方法是自愈合混凝土的出现——混凝土混合料中添加了各种聚合物、细菌和能够自动对裂缝做出反应的愈合剂。英国的研究人员目前正在测试一些实验性的自愈混凝土，包括一种嵌入了微小胶囊的混凝土，当混凝土开裂时，胶囊就会打开，形成新的固体碳酸钙。
这些方法本身都不能消除混凝土对环境的影响。但选择越多，这个行业的可持续性就越强。
内特·伯格写关于城市、科学和设计的文章。本文最初发表于奴隶子，这是一本非营利性杂志，主要报道环境和可持续发展问题。
7点评论
第一步这里？澄清定义。最关心的问题？本文中使用的术语水泥不是*水泥* - 它是一种非常特别的水泥类型：波特兰水泥。天然水泥的生产无处可行，因为波特兰水泥生产的生态破坏性。
什么是天然水泥?
http://www.freedomcement.com/http://www.rosendalecement.net/
什么是天然水泥?
天然水泥是由粘土含量高的石灰石(泥质石灰石)制成的水力水泥。它不同于建筑石灰，建筑石灰是由粘土含量较低的石灰石制成的，因为石灰不是水力的(不会在水下凝固)。
石灰和天然水泥都是通过将石灰石加热到大约900到1100摄氏度来生产的，在这个温度下，二氧化碳会被释放出来。在生产石灰的过程中，煅烧的材料是生石灰，然后将生石灰与水混合制成建筑石灰，也称为熟石灰，如果用水过多则称为石灰腻子。生石灰水化的过程是熟化，当生石灰熟化时，它会碎成细颗粒。但是，燃烧后的天然水泥岩石在与水混合时不会融化。相反，在使用前必须碾碎成粉末。由此产生的粉末是天然水泥，与水混合后会凝结，通过水泥水化过程变硬。
当石灰用于砌筑砂浆和渲染时，它不会因为与水混合而凝固，而是必须与空气中的二氧化碳反应以固化和硬化。这是一个缓慢的过程，通常需要几周或几个月来建立显著的初始强度。
硅酸盐水泥是由石灰石、页岩、石膏和其他添加剂的人工混合物制成的。混合物被加热到大约1400C，在这一点上，组分熔合形成熟料。然后将熟料磨成细粉，与水混合后凝固。
“天然水泥”也很弱(1100psi, 28天，即使在超富1:2混合)，而且固化快(但固化慢)。与普通水泥相比:3000(电子邮件保护): 5。净差-你需要5倍以上的天然水泥。在同等强度的基础上，它不太可能更节能。但请随意发布psi和混合调整后的btu数据，而不是未经支持的声明。
天然水泥最终干燥至3000psi，一个月后达到约2200psi，并迅速凝固;例如，Rosendale Cement还提供“快速凝固的天然水泥”，7天内达到2000psi以上:http://www.edisoncoatings.com/rosendale_10c-14.pdf.在同等实力的基础上，它在内化能源、能源效率、模具管理和直接的吸引力方面远远领先于波特兰，任何人都无法使用它。当然，如果你总是赶时间，那么波特兰和石油就算不是你的朋友，也是你的“朋友”。
格雷格,
这很有趣——就像你的许多帖子一样——但当你把它们链接到关于法币和企业贪婪阴谋论的讨论时，就会分散你的注意力，分散你的观点，而这些讨论与正在讨论的内容充其量只有微弱的联系。
背景就是我书里的一切，马尔科。人们拒绝使用无毒材料是有原因的，我认为这与科学毫无关系，而与我们现在必须应对的巨大的市场扭曲有关。当房间里有一只800磅重的大猩猩时，我觉得有必要尽可能多地承认它。例如，当我听到有人抱怨“气候变化”，而没有提到实际的司机的情况，更不用说解决这些司机，我需要改变话题:禁止塑料吸管和塑料袋，例如，在泰坦尼克号上不会帮助它下沉;然而，与船上的其他人讨论改变泰坦尼克号的航向，然后又这么做?对我来说更有吸引力。当然，感谢您的反馈!
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