關于水泥，最令人驚訝的是它居然會(hui)產(chan)生(sheng)如(ru)此大的空氣污染(ran)。

制(zhi)造水泥(ni)這種建筑(zhu)材料所排放的(de)(de)二氧化碳(tan)占全(quan)球二氧化碳(tan)排放量的(de)(de)7%，超過了全(quan)球所有卡車的(de)(de)排放量。考慮到這點，從瑞士的(de)(de)LafargeHolcim Ltd.到巴西的(de)(de)Votorantim Cimentos SA，各大(da)水泥(ni)生(sheng)產商發(fa)現客戶不太(tai)愿意接受更環保的(de)(de)替代方(fang)案(an)，這就令(ling)人感到意外。

這一現象凸顯了(le)從(cong)建筑物、道路和橋梁(liang)建設中(zhong)降低溫室氣體的(de)(de)困難。在(zai)經歷了(le)能源行(xing)業(ye)的(de)(de)大(da)幅(fu)削(xue)減(jian)后，希(xi)望擴(kuo)大(da)對抗(kang)全球變暖的(de)(de)政策制定者正(zheng)(zheng)越來(lai)越多(duo)地(di)把重點放在(zai)建筑材(cai)料上，以(yi)便(bian)進一步(bu)削(xue)減(jian)溫室氣體排放。有兩家公司正(zheng)(zheng)在(zai)研究解決方(fang)案，但買(mai)家不愿支付更高的(de)(de)價(jia)格

LafargeHolcim可持續(xu)發展主管Jens Diebold表(biao)示：“目前對(dui)可持續(xu)材料(liao)的需求太(tai)少，我(wo)希望看到顧客(ke)對(dui)此需求的增加(jia)。在(zai)建筑施(shi)工中，碳(tan)排放的敏感性(xing)有限。”

2017年，水泥行(xing)業的(de)二氧化碳排放量(liang)超過了路上所(suo)有的(de)卡車

雖(sui)然建筑師和(he)開發(fa)商專注于他們的建筑供暖(nuan)或制(zhi)冷所用的能源，但實(shi)際(ji)上，支(zhi)撐建筑結構的材(cai)料所占的碳(tan)足跡比重最(zui)大(da)。水泥(ni)對(dui)碳(tan)排放的貢(gong)獻(xian)尤其巨(ju)大(da)，因(yin)為制(zhi)造水泥(ni)需要經歷化學過程。

在水泥生(sheng)產過程中(zhong)產生(sheng)的污染氣體中(zhong)，約有三分之二來自燃燒石灰石。窯爐被加(jia)熱到1400多攝(she)氏度(du)(2600華氏度(du))，大約是(shi)家用烤(kao)箱(xiang)自動(dong)清(qing)潔(jie)循環(huan)溫(wen)度(du)的四倍。在窯內，石灰巖(yan)中(zhong)的碳(tan)與氧(yang)氣結合，釋(shi)放出(chu)二氧(yang)化(hua)碳(tan)，此過程會產生(sheng)大量的溫(wen)室氣體。

根(gen)據歐(ou)洲水泥協會(hui)(European cement Association)的數據，一噸(dun)(dun)水泥至少會(hui)產生半噸(dun)(dun)二(er)氧化碳。這比從紐約開車到邁阿密的平均(jun)釋放的二(er)氧化碳還(huan)要(yao)高。一輛攪拌(ban)車可以(yi)生產大約13噸(dun)(dun)。而建造一座辦公大樓需要(yao)數百噸(dun)(dun)甚至數千噸(dun)(dun)水泥。

為什么水泥灰產生如此大的污染?

制造熟料(水泥的關鍵成分)時會產生二氧化碳

這一問題的(de)(de)規模已引起國(guo)際(ji)(ji)能源署(shu)(IEA)、英國(guo)皇(huang)家(jia)國(guo)際(ji)(ji)事務研究所(Chatham House)等研究機構以及(ji)代表全球最大城市的(de)(de)C40的(de)(de)政策制定者的(de)(de)注意。國(guo)際(ji)(ji)能源署(shu)預計，到(dao)2050年，水泥產量將增(zeng)長12%至(zhi)23%，不過它可(ke)以通過一系列行動(dong)來削減排放。所有這些(xie)組織都在尋(xun)找推動(dong)變革(ge)的(de)(de)杠桿。

“這非常困難，”倫敦副市長、C40董事會成員(yuan)Shirley Rodrigues在接受采訪時說。“我們(men)能做的就是開始發出警戒信(xin)號。我們(men)對(dui)開發商(shang)提出了新(xin)的要求，他(ta)們(men)必須制定一(yi)份循(xun)環(huan)經濟聲明，以表明他(ta)們(men)將(jiang)如何減少、再(zai)利用和回(hui)收材料。”

水泥生產商正在(zai)做出(chu)回應，但發現客(ke)戶猶豫不決(jue)。水泥產能第二大制造商LafargeHolcim曾(ceng)推出(chu)過一款(kuan)無碳產品。但價格(ge)更貴，而且(qie)使用(yong)了不同的生產工(gong)藝(yi)。顧(gu)客(ke)對價格(ge)“非常敏感(gan)”，沒有表現出(chu)興趣(qu)。買(mai)家(jia)也承(cheng)認，成本非常重要。

成本(ben)確實是個問題(ti)，因為更環保水(shui)泥(ni)的(de)(de)成本(ben)是傳統水(shui)泥(ni)的(de)(de)三倍。由北卡羅來納大學夏洛特分校(xiao)(University of North Carolina at Charlotte)的(de)(de)Brett Tempest領導的(de)(de)研究人員(yuan)發(fa)現，一碼地聚合物水(shui)泥(ni)的(de)(de)價(jia)格(ge)可能達到161美元，而最常用的(de)(de)波特蘭(lan)品種水(shui)泥(ni)則只需要花(hua)費51美元。

從(cong)窯里生(sheng)產出來(lai)的(de)東西叫做(zuo)熟料(liao)(liao)，是水(shui)泥的(de)關鍵原(yuan)料(liao)(liao)。當與(yu)石膏和水(shui)混合時(shi)，再與(yu)礫石結合，硬化并形成混凝(ning)土。許多公司(si)正在努力減少(shao)水(shui)泥中的(de)熟料(liao)(liao)量，但(dan)這需要新(xin)的(de)、有時(shi)未(wei)經檢驗的(de)配方。

其他人則在尋(xun)找替代品。其中包括粉煤灰(hui)，來(lai)自燃煤電廠的(de)(de)煙囪(cong)，或煉鋼高爐的(de)(de)爐渣。它們引發化學反應(ying)，形成所謂的(de)(de)地聚合(he)物粘合(he)劑。

Wagners Holding Co.首席執(zhi)行長Cameron Coleman說，地(di)聚(ju)合(he)物水泥與傳統水泥相比具有性(xing)能優勢和巨大的可持(chi)續性(xing)優勢。

Wagners公(gong)司為布里斯班西維爾坎(kan)普機場的(de)滑(hua)行道以及候(hou)機樓(lou)的(de)地(di)基和墻板澆筑了環保混凝土。雖然它正在吸引客戶(hu)，但(dan)Wagners仍(reng)然需要(yao)獲得更(geng)多的(de)監(jian)管機構批(pi)準在更(geng)多的(de)應用場景中使用這種(zhong)材料。

Coleman在(zai)電(dian)子郵件中說:“這(zhe)種(zhong)替代的環保粘結劑技術減少了與普通硅酸鹽(yan)水泥相關(guan)的80%至90%的碳排放，而且(qie)具有更低的實體(ti)能(neng)源。我們一直在(zai)與東南亞、新西蘭(lan)、印度(du)、歐洲(zhou)和中東的領(ling)先企業合作，這(zhe)些企業對采用這(zhe)項技術非常感興趣。”

在這方面(mian)，巴西取得了快速進展，部(bu)分原因是(shi)可以獲得火山灰(hui)等原材料。火山灰(hui)是(shi)一種硅質和鋁質材料，其(qi)產品(pin)具(ju)有與傳統水泥相(xiang)同的(de)技術性能。

2014年，巴(ba)西(xi)水泥(ni)熟料含量(liang)低(di)于70%，是(shi)世界(jie)上水泥(ni)熟料含量(liang)最低(di)的國(guo)家之(zhi)(zhi)一(yi)。相比之(zhi)(zhi)下，歐(ou)洲(zhou)的這一(yi)比例為75%。拉美最大水泥(ni)生產商之(zhi)(zhi)一(yi)Votorantim Cimentos的可持續發(fa)展(zhan)全(quan)球總監Alvaro Lorenz表示，巴(ba)西(xi)的目標是(shi)到(dao)2050年將這一(yi)比例降至50%左(zuo)右(you)。

這(zhe)(zhe)種策略在歐(ou)洲和(he)(he)美國不會(hui)長期奏效，因為(wei)在這(zhe)(zhe)兩個(ge)地(di)區粉煤灰是(shi)主(zhu)要的熟料(liao)(liao)替代品(pin)，燃煤電廠正瀕臨倒閉。在這(zhe)(zhe)些地(di)方，重點是(shi)提(ti)高(gao)(gao)效率和(he)(he)使用(yong)化石(shi)燃料(liao)(liao)替代品(pin)加(jia)熱。歐(ou)洲水泥協(xie)會(hui)說，其生產商(shang)已經從清潔能(neng)源中獲得(de)了44%的能(neng)源，并希望到(dao)2050年將這(zhe)(zhe)一比例(li)提(ti)高(gao)(gao)到(dao)60%。它不是(shi)用(yong)煤，而是(shi)用(yong)舊輪胎、礦物油和(he)(he)工業廢料(liao)(liao)產生熱量(liang)。

下(xia)一個(ge)技(ji)術(shu)前沿領域(yu)將(jiang)是使用碳捕獲和(he)存儲設備來吸收(shou)污染(ran)物(wu)并將(jiang)它們永久地困在地下(xia)。這(zhe)項技(ji)術(shu)還沒有得到(dao)廣泛的(de)應(ying)用，而且成本高昂——使用這(zhe)項技(ji)術(shu)，每個(ge)工廠(chang)要(yao)花費數億美元——但到(dao)本世紀(ji)中葉，它可以減少(shao)80%的(de)排放量(liang)。

水(shui)泥生產商知道(dao)，他們必須采取行(xing)動，不(bu)僅是因(yin)為(wei)各地都在收緊污染(ran)法規，還因(yin)為(wei)排放(fang)二氧化(hua)碳的(de)成(cheng)本(ben)(ben)降(jiang)低了它們的(de)收入。歐洲水(shui)泥協(xie)會首(shou)席執(zhi)行(xing)官Koen Coppenholle表示(shi)，企(qi)業(ye)為(wei)碳排放(fang)額度支(zhi)付(fu)了更高的(de)費用，這“對(dui)水(shui)泥行(xing)業(ye)造成(cheng)了嚴重(zhong)的(de)成(cheng)本(ben)(ben)影響”。

開發(fa)商和建(jian)筑公司購買環保產品的(de)意愿現在還無法確定。IEA產業團隊能(neng)源(yuan)技術(shu)和政策(ce)評估專家(jia)Tiffany Vass表示，如果決策(ce)者不采取行動，環保水泥對建(jian)筑商來說可能(neng)仍不是優先考慮的(de)問(wen)題。

Vass說:“我認(ren)為，世(shi)界上(shang)許多地方的(de)建(jian)筑業還沒(mei)有普遍(bian)感受到脫碳的(de)迫切需要(yao)。”

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