混凝土碳足迹巨大，绿色科技能否破解难题？——《华尔街日报》

弗吉尼亚州阿灵顿——全球各地的混凝土工厂里，柴油搅拌车正吞入由砂石、水与水泥混合而成的污染性原料。而华盛顿特区郊外的一家设施正在这一流程中添加新成分以净化排放：二氧化碳。

这种被称为"绿色"混凝土的混合材料，能减少全球污染最严重工业领域之一的碳足迹，并正逐步成为碳封存方案（如需要监管审批与地方支持的地下封存井和管道）的替代选择。

虽然绿色混凝土无法封存实现全球气候目标所需的数十亿吨碳，但在其他解决方案出现前，它为混凝土排放问题提供了即时的部分缓解方案。得益于政府激励政策及亚马逊、微软等企业的投资，该技术正迎来发展契机。

2022年《通胀削减法案》为在工厂或大气中捕集碳、并将其封存于地下或混凝土等产品的企业提供了数十亿美元的税收抵免。

亚马逊在其阿灵顿总部建设中采用了绿色混凝土，并直接投资了为混凝土厂提供碳注入技术的初创企业CarbonCure Technologies。

微软还投资了CarbonCure公司，与众多企业和学术研究者共同试验新型混凝土生产方法。

“我们仿佛正处在第二次工业革命的起点，“环保慈善组织ClimateWorks基金会的建筑师兼行业总监斯科特·谢尔表示。

沃尔肯混凝土厂的工人们在运送各批次混凝土的间隙清洗卡车。混凝土制造商每年生产约300亿吨材料用于建造全球的楼宇、道路和桥梁，在此过程中排放数十亿吨二氧化碳，约占全球总量的7%。大部分排放来自将石灰石和粘土加热至高达2700华氏度以制造水泥——这种材料能将其他成分粘合在一起。

制造绿色混凝土时，液态二氧化碳会被喷洒到混凝土卡车的搅拌鼓内部。在那里，它与水泥中的钙离子发生反应形成碳酸钙，这种矿物质会嵌入建筑材料中。岩石状的碳酸钙减少了所需用量，使混凝土的排放量降低约5%，并封存了原本会排入大气的碳。

“任何时候我们能减少水泥用量，就能减少二氧化碳排放，“建筑材料公司沃尔肯材料技术服务总监蔡德克表示。该公司运营着具有83年历史的阿灵顿工厂，专门生产绿色混凝土。

CarbonCure的阀门箱连接着含有二氧化碳的软管，用于在混凝土厂注入二氧化碳。Vulcan公司在美国约140家混凝土设施中的20多家采用了二氧化碳注入技术，去年生产了超过100万立方码的绿色混凝土，占其混凝土总出货量的近10%。该公司拥有数百家生产碎石、沙子和砾石的工厂，去年总销售额超过70亿美元。

Vulcan混凝土中使用的二氧化碳是从约两小时车程外的一家氨厂购买的。

在混凝土厂，液态二氧化碳通过软管穿过50英尺高的塔楼，混凝土材料被倒入搅拌车中。当二氧化碳被注入混合物时，它看起来像干冰产生的雾气。

二十多辆卡车轮流驶过工厂，然后前往附近的建筑工地，这是一场始于从大西洋中部地区各地采购原料的活动交响曲。

由于混凝土通常在混合后90分钟内必须浇筑才能正确凝固，世界各地已经有许多工厂，现有的网络可以缓解碳储存瓶颈——而无需管道。

“混凝土的美妙之处在于每个社区都有混凝土生产商，”CarbonCure的首席执行官Rob Niven说道。CarbonCure是一家由亚马逊和微软支持的初创公司，负责管理Vulcan的二氧化碳注入。

这些适度的碳注入只是减少混凝土环境影响的漫长过程的开始。

CarbonCure公司还提供了其他解决方案，比如在生产过程的其他环节添加二氧化碳，以增强减排效果。

微软正在其位于华盛顿州昆西的一个数据中心测试使用微藻提取的石灰石制成的混凝土。

其他公司正在研发新的混凝土配方，利用从燃煤电厂的粉煤灰到钢厂的炉渣等各种材料，以进一步减少水泥用量及其排放。与此同时，麻省理工学院的一个研究团队发现，只需在水泥混合前加入小苏打，就能减少混凝土15%的碳足迹。

“我们可以做很多事情来改变这个配方，“气候工作基金会的Shell说道。

但最大的减排效果将来自水泥厂转向使用可再生能源，并在工业碳排放进入大气之前进行捕获和储存。

今年4月，水泥公司海德堡材料与加拿大政府签署协议，将在该德国公司位于埃德蒙顿的工厂投资10亿美元建设一个年捕获100万吨碳的装置**。**

这些碳量太大，难以轻易储存在混凝土中。拟建的加拿大工厂将把排放物储存在地下，而挪威正在建设的另一设施将每年把40万吨二氧化碳——约占该设施年排放量的一半——输送到北海下的永久性地下储存点。

需要这种更大规模的解决方案来大幅削减该行业的碳足迹。

“我认为这很棒，“加州大学欧文分校地球系统科学教授史蒂文·J·戴维斯谈到混凝土中的小规模碳注入时说，“但这并不能从根本上完全解决所有排放问题。”

二十四辆卡车轮流驶过工厂，然后前往附近的建筑工地。联系埃里克·尼勒，邮箱：[email protected]；联系阿姆里特·拉姆库马尔，邮箱：[email protected]

刊登于2023年11月3日印刷版，标题为《“绿色"混凝土带来气候希望》