今天的冷知识：如果全球水泥工业是一个国家，它将是二氧化碳排放量第三大的实体。

对于这种无处不在的建筑材料，我们或许可以改变它糟糕的历史数据。麻省理工学院的工程师提出了一种环保的水泥制造工艺。

目前，制造水泥的过程包括粉碎石灰石并将碎屑倾倒入窑中。然后，将小石块与粘土混合，燃烧化石燃料将其烤至大约1500摄氏度。

单单燃烧的步骤，就会制造出大量的二氧化碳。同时，窑内发生的化学反应也会释放出大量的有害气体。所有过程中，碳排放量加起来简直惊人。

麻省理工学院的工程师和材料科学家Chiang-Ming Chiang说：“今天生产的每1千克水泥，副产品是约1千克的二氧化碳。”

我们每天使用的水泥，相当于贡献了约8％的全球温室气体排放量。

因此，该团队打算不借助加热的方式，转而使用酸碱的化学作用将碳酸钙转化为氢氧化钙。

为了使此过程尽可能的经济，他们巧妙地利用了电解水的方法。

将两个电极放入装满水的容器中，并通电，则水分子被分解成原子——在一个电极处形成氢气，另一电极处形成氧气。明显地，制氧电极周围的溶液将呈弱酸性，而制氢端将呈碱性。

将粉碎的石灰石放入此pH梯度容器中，碳酸钙会在一端反应生成二氧化碳气泡，而另一端会沉淀出氢氧化钙固体颗粒。随后，将刚制成的氢氧化钙变成熟料，再把熟料变成可与水和沙子混合的灰色粉末，是一个非常简单的过程。

当然，反应中仍然产生了二氧化碳，但它们并未被排放到环境中，从理论上讲，制取过程中，它们相当容易收集和隔离。

无论如何，这比传统工艺要环保得多——既没有燃烧可怕的化石燃料，也没有有害物质生成——额外的好处，还能得到氢气和氧气。

本质上，该工艺具有足够的经济潜力。

Chiang说：“在许多地区，可再生能源发电是当今成本最低的电力，其成本还在继续下降。”

团队粗略地估计了新工艺工业化之后的成本，计算表明，基于便宜的电价，像这样的过程可能每吨仅需35美元。

老式的水泥生产成本每吨约28美元，所以环保工艺还未具有足够的市场竞争力。

Chiang也同意：“这是重要的第一步，但尚未完善。”

尽管如此，寻找绿色替代方案无疑具有更加长远的意义。

这项研究发表在PNAS上。

本文译自 sciencealert，由 majer 编辑发布。

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