減少碳排放：改變混凝土

水泥材料是引起大氣層中溫室最大因素之一，所以，改變水泥的成分，或用其它材料來代替水泥，可以是解決碳排放問題的重要措施。

2018年全球水泥生產的碳排放佔了碳排放總量的7%。作為混凝土的重要成分，我們的公路、橋梁、建築物都會不斷地靠它。現在全世界每年建設大概需要生產260億噸水泥，至少20年內不會減產。

既然混凝土工業的規模和它的溫室氣體排放量這麼大，改造水泥的技術就在減碳和抑制氣候變化速度方面大有可為。有了拜登政府所承諾的大大投資基礎設施、同時減少美國的溫室氣體排放，混凝土工業作出戲劇性改革的時機已成熟。

密西根大學有一個研究團隊正在設計一項新的混凝土技術，既減少各種基礎設施的碳足跡，又增加材料的耐用性。這技術包括把二氧化碳注入水泥封存起來，讓產品更堅固，甚至可彎曲。

混凝土的主要材料是砂石，加上水泥和水。由於混凝土的碳足跡有80%來自水泥，研究人員正在尋找替代材料。現在有些工業副產品，比如鐵渣和粉煤灰，常常用來減少所需要的水泥量。有一項研究發現，用石灰石和煅燒粘土可以減少至少20％的碳排放，同時還可以降低生產成本。

除了混合水泥，研究人員和公司還致力於利用捕獲的二氧化碳作為混凝土成分。「二氧化碳固化」技術將二氧化碳捕獲和鎖定在混凝土中，防止它重新進入大氣。二氧化碳可以直接加入，也可以在混合澆築後注入。

這一固化過程將氣體的CO2轉變成固體的碳酸鹽，同時也增強混凝土的力度。也就是說，使用這種建材可以需要較少的水泥，減少了生產水泥的碳排放。有CarbonCure和Solidia這樣的公司正在開發利用這些固化過程，在建築工地和混凝土建材製作中使用這些固化過程。

密西根大學研究的一種可彎曲的混凝土建築材料，是利用細顆粒與二氧化碳反應生成礦物質。樓房、水和能源設施、交通運輸道路結構用這種比較薄和不易碎的合成材料來建造，就需用比較少的鋼筋，進一步減少了有關的碳排放。

日本一棟居民大樓
用可彎曲混凝土建造

彎曲混凝土早已在日本、密西根某個橋梁路段試用過，效果不錯。研究人員認為二氧化碳固化過程還可以改進，控制條件和時間過程以及用電標準，或許也利用餘熱，都能讓碳排放進一步降低。先進的混凝土成分，特別是可彎曲混凝土，看來在基礎建設中大有可為。

2020年有很多行業的公司都宣佈他們降低碳排放的步驟，然而政府投資採購政策尚待改進，才能夠讓建築工業翻轉過來。加州的Martin郡、紐約的Hastings-on-Hudson、俄勒岡Portland等地都有採取步驟，要求工程項目採用「低碳混凝土」的政策，減少混凝土中的水泥需要量。

在紐約和新澤西，立法委員建議在全州為招標過程中的最低混凝土碳排放項目提供補貼性減價。這些政策可以是降低混凝土和其它建築材料生產碳排放的藍圖。

目前，聯邦管理的老舊基礎設施越來越多地面臨崩潰危機，需要更新換代。拜登政府必須開始著手解決這個問題，並解決氣候變化問題。他們可以利用基礎設施建設的新技術來創造就業機會。新上任的交通部長Pete Buttigieg最近宣佈，我們有著「巨大的機會在改進基礎設施過程中來創造就業、實現平等、並取得治理氣候的成績。」在全美國範圍內鼓勵使用低碳混凝土的政策可能會出現。