混凝土制造产生的碳排放量占全球碳排放量的 8%，其中 "熟料 "成分占大部分。预计到 2050 年，全球对水泥（硬化为混凝土）的需求将增加 48%，从 42 亿吨增至 62 亿吨，主要由发展中国家拉动。RMI 的本-斯金纳（Ben Skinner）和拉迪卡-拉利特（Radhika Lalit）探讨了在以 2050 年实现零排放为目标的脱碳努力中处于前沿的材料和工程创新。新的工程方法为纽约自由塔和中国上海大厦分别节省了 40% 和 24% 的混凝土用量。作者对减少混凝土用量、旧混凝土再利用、低碳混凝土、SCMs（类似于熟料）、Holcim 的低碳 ECOPlanet 水泥以及新型 LC3 水泥进行了综述。最终，该行业需要多管齐下，减少混凝土、水泥和熟料的用量。作者说，成功不会一蹴而就，也不会一劳永逸，因此必须通过替代燃料、电气化和碳捕获来消除剩余的排放量。

世界各国领导人在达沃斯召开的世界经济论坛年会上讨论包括气候变化在内的全球问题时，整天都被混凝土包围着。房屋、摩天大楼、道路、高速公路、桥梁、人行道、供水系统、水坝等都依赖于混凝土无与伦比的强度、耐久性、多功能性和低成本。到 2050 年，水泥（与水和矿物质混合后硬化为混凝土）的全球需求量预计将从 42 亿吨增至 62 亿吨，增幅达 48%，这一点也不足为奇。

印度、非洲和其他发展中国家的混凝土消耗量将随着经济发展而激增，其用途将分为住宅、商业和基础设施。

虽然混凝土是改善我们日常生活的重要建筑材料，但其碳排放量却占全球总量的 8%；其中 90% 的排放量来自熟料的生产，熟料是混凝土的主要强度成分。

......主要归功于 "熟料

根据《巴黎气候协定》，全球混凝土行业必须在 2030 年前减排 16%，在 2050 年前减排 100%，才能将碳排放控制在 1.5°C 的升温预算范围内。这一努力需要整个混凝土价值链做出重大改变，但最简单、最具成本效益的措施是在满足项目要求的同时减少材料的使用。减少对碳密集型熟料的需求将有助于混凝土行业回到实现气候目标的轨道上来。

更好的设计

...减少混凝土用量：纽约

减少建筑行业碳足迹的第一步是在每项应用中减少混凝土的使用量，即使是在应用增加的情况下。有几种现有的和正在开发的方法可以确保混凝土材料的效率，从而在不改变材料本身的情况下节省大量碳排放。传统的建筑和其他项目设计旨在最大限度地降低成本，而不是碳排放，并会增加过多的设计余量。然而，最近在自动化设计工具方面不断取得的进展，使结构工程师和建筑师能够在更多地考虑材料效率的情况下，为特定项目迅速探索更多的结构方案。

第二个杠杆是不使用新混凝土。在某些情况下，重新利用旧建筑的混凝土构件等方案可以减少二氧化碳排放量。然而，正确的答案因地区而异，取决于建筑类型、设计要求、当地材料供应等一系列因素。

...低碳混凝土

与此同时，建筑法规和市场偏好也必须进行调整，以允许使用低碳混凝土。随着碳成为建设基础设施的一个重要考虑因素，我们必须缩小设计师需求与现有技术之间的创新差距。EC3 工具等工具可以有效地比较项目设计方案的体现碳含量，同时进行严格的测试，这将为未来的低碳结构铺平道路。

制造低碳混凝土

除了减少建筑物中混凝土的总用量，减少单位混凝土的水泥用量也是降低混凝土熟料含量和碳强度的有效方法。为了在不增加风险的情况下降低粘合剂强度，我们应该向散装水泥过渡，例如预拌混凝土，在这种混凝土中，水泥的浪费最多可减少 30%，混合规格和混合料的制作也更加精确，还可以添加称为外加剂的化学物质来改善混凝土性能，减少水泥需求量。

在许多国家，建筑商仍倾向于使用袋装水泥，这导致了浪费和过度使用。将全球袋装水泥市场的一部分（目前为42%）工业化，将节省大量水泥，但需要对预拌工厂和水泥运输车进行投资，并对当地市场动态进行重大调整。在美国和欧盟等地区，水泥的使用已基本实现工业化，而印度袋装水泥的市场份额接近90%，这为碳减排提供了巨大的机遇。现有工厂已在使用各种化学外加剂，如分散剂，这些外加剂可减少对水的需求，从而减少水泥用量。其他外加剂包括能更快增强混凝土强度的促进剂，以及能使气泡增加体积并取代固体材料以降低强度的引气剂。

为创造新的外加剂以及提高现有解决方案的适用性、效率和成本竞争力而进行的创新，将使混凝土中的熟料和水泥含量大幅降低，同时保持特定应用中的性能。

传统波特兰熟料水泥的替代品也是许多研究的主题，但由于成本、材料性能、原材料可获得性和能源投入等原因，采用的替代品有限。虽然这一杠杆有一定的价值，但短期内不太可能大规模采用这些利基解决方案，因为它们仍然是相对定制化的产品，在高度商品化的世界中寻找利基。

来源：https://energypost.eu

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