CarbonCure公司的混凝土注碳设备
一些公司正开发旨在直接从水泥窑收集气体的设备。
位于澳大利亚悉尼的 Calix公司希望打造一套能从窑外部（而非内部）间接加热石灰石的电力系统，以捕获纯二氧化碳而无需清除因窑内燃料燃烧而带来的杂质气体。如此一来，只要电力本身来自绿色能源，那么生成的水泥将是完全环保的。
世界最大的水泥制造商之一，德国海德堡水泥公司（Heidelberg Cement）在比利时开设的试验工厂成功运行了该技术（作为欧盟研究项目的一部分）。一个更大的示范工厂将于2023年在德国汉诺威开业，以助力扩大技术规模。
变废为材，抗震防烂
另一种方法没那么环保，却也优于使用化石燃料，那就是选择用城市和工业废弃物替代一部分煤。有几家公司已经付诸行动。
墨西哥建材巨头Cemex公司使用去除了可回收物质的城市垃圾生产出窑炉燃料Climafuel，一种富含碳的所谓“生物质”（biomass）植物材料。Climafuel从垃圾堆来，向水泥窑去，能以出色的效率完成煤炭的工作。
数据显示，它可替代20%-60%的用于加热水泥窑的化石燃料；Cemex公司设在英国的一些水泥厂成功用这款垃圾衍生品替代了60%的燃煤。
另一些公司在寻找用其他材料部分替代混凝土中水泥的方法。很多人选择添加粉煤灰（fly ash，燃煤发电厂的副产品）或来自炼铁高炉的碎炉渣（crushed slag）。
不过从长远看，这两种方法的可持续性都稍差。英国分析公司IDTechEx的老板彼得·哈罗普（Peter Harrop）观察到，煤炭使用量正在减少，钢铁生产渴望转向更清洁的新技术。
在哈罗普看来，混凝土的技术升级非常关键：升级的结果是使得要完成特定工作所需的材料更少，升级方式则包括添加诸如合成或天然纤维甚至是石墨烯等材料。石墨烯是一种比钢更坚硬的物质，由单层碳原子片组成，只需要少量即可产生不错效果。
石墨烯和其他增强材料的复合能带来超高性能的新型混凝土。哈罗普认为它将特别适合3D打印——这意味着我们可以通过机器控制混凝土材料层的精确构建，并极大减少浪费。“减少水泥用量是解决方案中非常重要的一部分。”
另一方面，某些添加剂可延长混凝土的使用寿命并减少维护需求。
密歇根大学教授李志辉（Victor Li）和同事通过添加合成纤维和天然纤维，以及注入二氧化碳，生产出一种工程水泥复合材料（Engineered Cementitious Composite，简称ECC）。这款可弯曲混凝土材料的内部结构受到了珍珠层（nacre）的启发。珍珠层是一种柔韧的材料，覆盖在鲍鱼和牡蛎等软体动物的贝壳内部，常被称为“珍珠母”（mother of pearl）。
基于增加了柔韧性的混凝土，桥梁和道路能更轻松应对繁重的交通压力，高层建筑的抗震能力也提高了。李志辉表示，ECC老化后只会产生微小的表面裂纹，因此它可以更好地防水和防止内部钢筋腐蚀——这种腐蚀会导致钢筋混凝土结构在建成后的几年内崩溃。
生物质窑炉燃料
有望实现净零甚至负排
位于美国新泽西州的Solidia公司生产的水泥含有硅酸钙，其二氧化硅和氧化钙的比例高于标准的硅酸盐水泥（国外通称波特兰水泥）。这导致了两个结果：其一，Solidia的工艺消耗比传统煅烧更少的热量，因而需要更少的化石燃料，其释放的二氧化碳也更少；其二，Solidia硅酸盐在混入混凝土时的固化速度快于普通水泥，因为它借助捕获到的二氧化碳（替代水）来固化。
鉴于上述种种，混凝土可以如何变得更绿色呢？芬内尔称，通过更好地利用能源和改进材料，将目前每吨混凝土的二氧化碳排放量减少80%左右是相当容易的，不过要是行业转向主要或完全由生物质（例如木材）提供动力的窑炉，水泥碳排放的故事就可能真正终结：
如果取材于树木的生物质窑炉燃料燃烧产生的气体被储存起来而非释放，那么随着新树增长量大过旧木入炉量，我们将收获「碳从大气中净流出」的结果。
这一体系叫作“具有碳捕获和储存功能的生物能源”（简称BECCS）
。在气候建模者的设想中，它有望提供实现净零或净负排放目标所需的“负排放”
（negative emissions）。
美国Wellons公司的的木材干燥窑炉系统
基于BECCS的发电经常被人提及，但实际上BECCS可能更适合水泥制造——因为当前的世界正聚焦于碳排，且配备了二氧化碳捕集设备用以处理水泥煅烧的结果。
资料来源：
How cement may yet help slow global warming
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