新的電解技術(shù)有望消除水泥生產(chǎn)過程中的大部分碳排放

       據(jù)外媒New Atlas報(bào)道，水泥是世界上使用最廣泛的建筑材料，因此生產(chǎn)水泥是碳排放問題的最大貢獻(xiàn)者之一也就不足為奇了。麻省理工學(xué)院的研究人員現(xiàn)在聲稱已經(jīng)開發(fā)出一種新方法，可以使得水泥生產(chǎn)過程變得更加環(huán)保，去除大部分碳排放而不影響最終產(chǎn)品。

　　波特蘭水泥是最常見的水泥類型，通過研磨石灰石，將其與沙子和粘土混合，然后在極高的溫度下（高達(dá)1450°C）加熱。用于加熱混合物的能量不僅會產(chǎn)生大量的二氧化碳，而且在此過程中，溫室氣體也會被石灰石本身釋放出來。總之，這意味著每生產(chǎn)一千克水泥就釋放出大約1千克的二氧化碳，全球每年的碳排放中，有8%是在制造水泥的過程中貢獻(xiàn)的。

　　雖然有人認(rèn)為混凝土最終會吸收其生產(chǎn)過程中排放的大部分二氧化碳，但從制造過程減少碳排放仍然不是一個壞主意。研究人員已經(jīng)嘗試改變成分比例，開發(fā)新的“ 地質(zhì)聚合物 ”配方，或用環(huán)保型復(fù)合粘合劑代替水泥。

　　所有這些想法的問題在于最終結(jié)果是不同類型的混凝土。建筑行業(yè)在開始時可能不愿意開始使用不同的材料。因此，新研究的研究人員專注于改進(jìn)常規(guī)工藝的一個步驟，使普通舊水泥更加環(huán)保，而無需改變材料本身。

　　新工藝不是加熱磨碎的石灰石，而是使用電解槽，電極將水分子分解。這樣做會在一個電極上產(chǎn)生酸，在另一個電極上產(chǎn)生堿。石灰石溶解在酸中，氫氧化鈣在另一端以固體薄片形成。然后可以收獲這些石灰薄片以生產(chǎn)水泥。當(dāng)然，在該過程中仍然會產(chǎn)生二氧化碳，因?yàn)槭沂芙?。但它不會釋放到空氣?- 相反，它可以被捕獲，因?yàn)樗羌儍舻?，可用于其他目的，例如制造液體燃料或碳酸飲料。該團(tuán)隊(duì)甚至表示，它可以與同一系統(tǒng)產(chǎn)生的氧氣結(jié)合，然后燃燒，為新的水泥制造過程提供燃料。

　　研究人員在實(shí)驗(yàn)室中展示了該技術(shù)，并證明它在小規(guī)模上是有效的。該團(tuán)隊(duì)表示，它可以很容易地?cái)U(kuò)大規(guī)模，但它仍然只是制造水泥的更大過程的一部分。在現(xiàn)實(shí)世界中實(shí)施之前還需要做更多的工作，但這是一個很有希望的步驟。

　　該研究發(fā)表在《PNAS》期刊上。