混凝土碳足跡巨大，綠色科技能否破解難題？——《華爾街日報》

弗吉尼亞州阿靈頓——全球各地的混凝土工廠裏，柴油攪拌車正吞入由砂石、水與水泥混合而成的污染性原料。而華盛頓特區郊外的一家設施正在這一流程中添加新成分以淨化排放：二氧化碳。

這種被稱為"綠色"混凝土的混合材料，能減少全球污染最嚴重工業領域之一的碳足跡，並正逐步成為碳封存方案（如需要監管審批與地方支持的地下封存井和管道）的替代選擇。

雖然綠色混凝土無法封存實現全球氣候目標所需的數十億噸碳，但在其他解決方案出現前，它為混凝土排放問題提供了即時的部分緩解方案。得益於政府激勵政策及亞馬遜、微軟等企業的投資，該技術正迎來發展契機。

2022年《通脹削減法案》為在工廠或大氣中捕集碳、並將其封存於地下或混凝土等產品的企業提供了數十億美元的税收抵免。

亞馬遜在其阿靈頓總部建設中採用了綠色混凝土，並直接投資了為混凝土廠提供碳注入技術的初創企業CarbonCure Technologies。

微軟還投資了CarbonCure公司，與眾多企業和學術研究者共同試驗新型混凝土生產方法。

“我們彷彿正處在第二次工業革命的起點，“環保慈善組織ClimateWorks基金會的建築師兼行業總監斯科特·謝爾表示。

沃爾肯混凝土廠的工人們在運送各批次混凝土的間隙清洗卡車。混凝土製造商每年生產約300億噸材料用於建造全球的樓宇、道路和橋樑，在此過程中排放數十億噸二氧化碳，約佔全球總量的7%。大部分排放來自將石灰石和粘土加熱至高達2700華氏度以製造水泥——這種材料能將其他成分粘合在一起。

製造綠色混凝土時，液態二氧化碳會被噴灑到混凝土卡車的攪拌鼓內部。在那裏，它與水泥中的鈣離子發生反應形成碳酸鈣，這種礦物質會嵌入建築材料中。岩石狀的碳酸鈣減少了所需用量，使混凝土的排放量降低約5%，並封存了原本會排入大氣的碳。

“任何時候我們能減少水泥用量，就能減少二氧化碳排放，“建築材料公司沃爾肯材料技術服務總監蔡德克表示。該公司運營着具有83年曆史的阿靈頓工廠，專門生產綠色混凝土。

CarbonCure的閥門箱連接着含有二氧化碳的軟管，用於在混凝土廠注入二氧化碳。Vulcan公司在美國約140家混凝土設施中的20多家採用了二氧化碳注入技術，去年生產了超過100萬立方碼的綠色混凝土，佔其混凝土總出貨量的近10%。該公司擁有數百家生產碎石、沙子和礫石的工廠，去年總銷售額超過70億美元。

Vulcan混凝土中使用的二氧化碳是從約兩小時車程外的一家氨廠購買的。

在混凝土廠，液態二氧化碳通過軟管穿過50英尺高的塔樓，混凝土材料被倒入攪拌車中。當二氧化碳被注入混合物時，它看起來像乾冰產生的霧氣。

二十多輛卡車輪流駛過工廠，然後前往附近的建築工地，這是一場始於從大西洋中部地區各地採購原料的活動交響曲。

由於混凝土通常在混合後90分鐘內必須澆築才能正確凝固，世界各地已經有許多工廠，現有的網絡可以緩解碳儲存瓶頸——而無需管道。

“混凝土的美妙之處在於每個社區都有混凝土生產商，”CarbonCure的首席執行官Rob Niven説道。CarbonCure是一家由亞馬遜和微軟支持的初創公司，負責管理Vulcan的二氧化碳注入。

這些適度的碳注入只是減少混凝土環境影響的漫長過程的開始。

CarbonCure公司還提供了其他解決方案，比如在生產過程的其他環節添加二氧化碳，以增強減排效果。

微軟正在其位於華盛頓州昆西的一個數據中心測試使用微藻提取的石灰石製成的混凝土。

其他公司正在研發新的混凝土配方，利用從燃煤電廠的粉煤灰到鋼廠的爐渣等各種材料，以進一步減少水泥用量及其排放。與此同時，麻省理工學院的一個研究團隊發現，只需在水泥混合前加入小蘇打，就能減少混凝土15%的碳足跡。

“我們可以做很多事情來改變這個配方，“氣候工作基金會的Shell説道。

但最大的減排效果將來自水泥廠轉向使用可再生能源，並在工業碳排放進入大氣之前進行捕獲和儲存。

今年4月，水泥公司海德堡材料與加拿大政府簽署協議，將在該德國公司位於埃德蒙頓的工廠投資10億美元建設一個年捕獲100萬噸碳的裝置**。**

這些碳量太大，難以輕易儲存在混凝土中。擬建的加拿大工廠將把排放物儲存在地下，而挪威正在建設的另一設施將每年把40萬噸二氧化碳——約佔該設施年排放量的一半——輸送到北海下的永久性地下儲存點。

需要這種更大規模的解決方案來大幅削減該行業的碳足跡。

“我認為這很棒，“加州大學歐文分校地球系統科學教授史蒂文·J·戴維斯談到混凝土中的小規模碳注入時説，“但這並不能從根本上完全解決所有排放問題。”

二十四輛卡車輪流駛過工廠，然後前往附近的建築工地。聯繫埃裏克·尼勒，郵箱：[email protected]；聯繫阿姆裏特·拉姆庫馬爾，郵箱：[email protected]

刊登於2023年11月3日印刷版，標題為《“綠色"混凝土帶來氣候希望》