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2010十大新興科技之一:綠色混凝土

大衛•;布蘭得利 · 2011-05-06 00:00

  由水泥形成混凝土的制造工藝需要用化石燃料(如煤炭、天然氣等)將粉末狀石灰石、黏土和沙石加熱到1450 °C。這一過程產生大量的二氧化碳:每生產1噸普通水泥將生成650~920千克二氧化碳。2009年,全世界共生產了28億噸水泥,由此產生的二氧化碳占總全球排放量的5%。來自倫敦的新創公司Novacem的首席科學家尼可拉斯•危瑟波羅斯(Nikolaos Vlasopoulos)正在開發能夠減少碳排放的水泥。由于生產過程中吸收的二氧化碳比排放的更多,該水泥每噸可以吸收100千克二氧化碳排放。

  早在倫敦帝國理工學院讀書時,危瑟波羅斯就已發現了這一配方。“我當時正在從事鎂氧化物與普通水泥的配比研究,”他說到。但是當他在鎂化合物中加入水而非普通水泥后,發現不依靠含碳豐富的石灰石也可以制成堅固的水泥。并且,在水泥固化的過程中,空氣中的二氧化碳與鎂相互作用產生碳酸鹽,固化水泥的同時吸收了二氧化碳。Novacem公司正在改進配方,力爭將新水泥的性能做到與普通水泥一樣。該工作“將在年內完成”,危瑟波羅斯表示。

  其他一些新創公司也在努力減少水泥中的碳排放。比如從事這方面研究、位于加州洛斯蓋多斯的Calera公司,該公司已經獲得5000萬美元風險資金用于研究。但麻省理工學院混凝土可持續研究中心主任弗朗茨-約瑟夫•烏爾姆(Franz-Josef Ulm)表示,Calera的產品目前只是作為普通水泥的添加劑使用,尚不具備替代普通水泥的能力。Novacem公司取得了減排方面的優勢,但與該領域所有新創公司一樣,Novacem面臨著將技術進行實際工業應用的難題。不過烏爾姆認為,這也并不意味著一定要取代幾十億噸普通水泥才算成功;可以先從特定的建筑領域入手,尋找適合自己的發展之路。危瑟波羅斯相信,如果Novacem公司年產能達到50萬噸,帶來的產值將和普通水泥相當。

   即便是這一目標也不容易實現。因為他們試圖向非常保守的行業推廣一種全新的材料。西北大學(Northwestern University)土木與環境工程系的哈姆林•詹寧斯(Hamlin Jennings)教授這樣認為。“肯定困難重重。”Novacem將與英國最大的民營建筑公司Laing O’Rourke開展合作,在建筑業內試用新水泥。利用皇家學會的1500萬美元資金,Novacem計劃在2011年籌建新廠,試產這種新水泥。


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