绿色新混凝土回收建筑垃圾并捕获二氧化碳

混凝土是世界上使用最广泛的建筑材料，但它带来了巨大的环境成本。的工程师开发了一种新技术，通过回收废弃混凝土并将其与捕获的二氧化碳结合来制造混凝土。

据估计，多达 8% 的全球二氧化碳排放是混凝土生产的结果，其中大部分来自将石灰石加热到非常高的温度以产生钙，钙是形成混凝土的化学反应的关键组成部分。先前的研究已经研究了减少或替换粘合剂的方法，在混合物中使用捕获的 CO 2，甚至提高成品吸收大气 CO 2的能力。

在这项新研究中，东京大学和其他机构的研究人员开发了一种工艺，可以同时以多种方式减少混凝土的环境足迹。一方面，新材料是由旧的混凝土碎石制成的，这些碎石经常被浪费掉。这不仅延长了旧材料的使用寿命，而且该过程可以在约 70 °C (158 °F) 下进行，远低于燃烧石灰石所需的温度 - 远高于 1,000 °C (1,832 °F)。另一个好处是与它混合的二氧化碳可以来自工业废气或直接从空气中提取。

在测试中，该团队从两种常见的建筑废料中的一种，即硬化水泥浆 (HCP) 或硅砂中制作了样品块。该过程从碳酸氢钙溶液开始，由石灰石粉、去离子水和二氧化碳气体组成。然后将该溶液泵入含有其中一种骨料(HCP 粉末或硅砂)的模具中，然后将其加热至 70 °C。最终的结果是一块新材料，团队称之为碳酸钙混凝土。

它可能对环境更容易，但碳酸钙混凝土还没有通常的材料那么坚固。砌块的平均抗压强度为 8.6 MPa，远低于硅酸盐水泥制成的 20 至 40 MPa 的混凝土。然而，该团队表示，它可能仍可用于较小规模的建筑，并且可以通过进一步的工作进行改进。

“在这一领域取得进展令人兴奋，但仍有许多挑战需要克服，”该研究的作者 Takafumi Noguchi 说。“除了提高碳酸钙混凝土的强度和尺寸限制外，如果我们能进一步减少生产过程的能源消耗，那就更好了。但是，我们希望在未来几十年，碳中性碳酸钙混凝土将成为混凝土的主流类型，并成为应对气候变化的解决方案之一。”

该研究发表在《先进混凝土技术杂志》上。

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