混凝土可謂無所不在:建築物、道路、人行道、橋樑,以及所有可想到的結構體的基礎。人類所製造出來的混凝土,是當前產量最多的人造物,而且由於全球性的發展,產量還在增加,尤其在中國和印度。水泥混凝土是把砂礫碎石形塑成固體的粉狀黏結劑,是地球上能源密集度最高的產品之一。裡面的石灰石,是在巨大的窯爐中,使用燒到1450℃純度極高的化石燃料所製成。製造過程中,經由化學反應而生成的二氧化碳副產物甚至比石灰石更多。每製造一公斤水泥,就會釋放一公斤的二氧化碳到大氣之中。每年全世界的水泥和混凝土所產生的二氧化碳就佔人類二氧化碳總排放量的9%。
近百年來,人類製造水泥和混凝土的方式都差不多。實驗證實,混合物中的一部份水泥,可以用?燒的黏土或由飛灰和爐渣等廢料提取的成份來取代,不但能維持混凝土強度,還能減少二氧化碳的排放量。雖然當前供給仍無法趕上需求,但這類替代品可一定程度上減少二氧化碳的排放量。
另有一些替代材料和工序可以大幅減少碳排放。有些已經廣為使用,有的則在實驗階段。由於大多數水泥和混凝土都是在當地或附近區域製造,與使用地點相距不遠,因此替代材料的取得、符合建物標準使用規範的修訂、重建的資金成本以及市場接受度,都是實際挑戰。

2014 年,水泥和混凝土製品所產生的25億公噸的二氧化碳排放量,就佔了全球人類活動二氧化碳總排放量的8~9%。預計到了2050年,水泥和混凝土的需求會比2014年再增加12~23%。2021年生產了約43億公噸水泥。
更好的水泥製程
水泥的製造過程會消耗大量能源,大部份為會產生二氧化碳的化石燃料。某些步驟甚至會直接排出二氧化碳,尤其是製造石灰石(步驟3)和熟料(固化劑)(步驟4)。以再生能源取代化石燃料並在製造過程中提升效率,可減少碳足跡高達40%。若使用不同原料來製造熟料,可能大幅降低剩下這些60%的碳排放。
步驟1:開採並研磨石灰石
如何運作?
諸如石灰石或白堊等含有碳酸鈣的沉積物,都是從採礦場開採而出。這些沉積物有可能包含矽、鋁或鐵的少量黏土。這些原料會被碾碎成小於十公分的碎片,接著磨成稱為生料的粉末。
改進空間
從玄武岩而非石灰石開始製作,或是使用以廢二氧化碳(步驟2)製造而出的「負碳石灰石」來製作,最多可減少60~70%的碳排放
步驟2:預熱生料
如何運作?
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更好的混凝土過程