鑒于生物炭能從空氣中吸收其重量23%的二氧化碳，在一項概念驗證研究中，美國華盛頓州立大學(xué)科學(xué)家在普通水泥中注入環(huán)保生物炭，得到了一種新型負碳環(huán)保水泥，且其強度與普通水泥相當。這一研究成果發(fā)表于最新一期《材料快報》雜志，有望顯著(zhù)減少水泥行業(yè)的碳排放。
全球每年生產(chǎn)的混凝土超過(guò)40億噸。制造普通水泥需要高溫并燃燒燃料，水泥生產(chǎn)中使用的石灰石也會(huì )分解，產(chǎn)生二氧化碳，因此水泥行業(yè)是所有制造業(yè)中能源和碳密集度最高的行業(yè)之一，其排放的二氧化碳占全球人類(lèi)活動(dòng)總碳排放量的8%左右。
此前就有科學(xué)家在水泥中添加生物炭(一種由有機廢物制成的木炭)，希望使其更環(huán)保并減少碳足跡，但結果表明，即使添加3%的生物炭，也會(huì )顯著(zhù)降低水泥的強度。
最新研究中，在用水泥廢水對生物炭進(jìn)行強化后，華盛頓州立大學(xué)科學(xué)家在水泥混合物中添加高達30%的生物炭。研究表明，28天后，得到的糊狀物的抗壓強度與普通水泥相當。
研究團隊解釋說(shuō)，水泥廢水的堿性很強，但也是鈣的寶貴來(lái)源。含有大量鈣的高堿性廢水與富含很多孔隙的生物炭之間發(fā)生了協(xié)同作用，使碳酸鈣沉淀在生物炭上或沉淀到生物炭中，增強其性能的同時(shí)也使其能從空氣中捕獲二氧化碳。
研究人員表示，大多數團隊只能在水泥中添加3%的生物炭，但他們證明，可在水泥中摻雜更高劑量生物炭。他們最新研制出的這種新型水泥或許能“終生”封存二氧化碳。在路面上使用時(shí)，這些水泥的“壽命”為30年，在橋梁上使用時(shí)，其壽命為75年。
