美国又一颠覆性突破？不粉碎、不加热，常温下就能生产水泥！

美国科学家正在颠覆水泥生产技术，不粉碎，不加热，在常温下就能生产出质量更优的水泥，或成为人类应对气候变暖的关键之一。

(资料图片仅供参考)

水泥是我们日常生活中不可或缺的建筑材料，它便宜，坚固，耐用，是全球建筑和基础设施的基础。全球每年要生产约40亿吨水泥，产生大量的二氧化碳排放，约占全球总排放的8%，成为地球气候暖化的主要原因之一。

这是因为传统的水泥生产方法，需要开采石灰石、页岩、粘土等，用破碎机或锤式磨粉机多次粉碎磨成细粉，送入炉中在1450℃的高温下用化石燃料煅烧，然后再快速冷却，加入控制凝固时间的不同比例石膏进行碾磨，最终生产出我们最常用的波特兰水泥。

你很容易就看出来了，在这个过程中的各个环节，都会产生大量的二氧化碳，所以才会占据触目惊心的人类碳排放8%。

为了应对气候变化挑战，寻找一种低碳或无碳的水泥制造方法，美国麻省理工学院著名材料学教授蒋业明和加拿大33岁的女化学家利亚·埃利斯，共同成立了一家名为Sublime Systems的公司，研究利用电化学工艺来制造水泥的方法。

经过多年的努力，他们终于开发出了用电解器代替最耗能的窑炉，在常温下从各种丰富的钙源制造水泥的方法，从而避免了使用化石燃料，以及从石灰石中释放二氧化碳。

那么，他们是如何做到这一点的呢？

他们将易于获取的石灰石、石膏、海藻酸钙等钙源，不经预处理或粉碎就放入水中，然后通上电进行电解，让钙离子从溶液中析出，沉积在电极上。之后他们将钙与其他成分混合，形成一种可直接替代现有混凝土配方中的水泥材料。这种材料具有与今天的波特兰水泥相同或更好的强度、坍落度和耐久性。

这种工艺相对于传统的水泥制造方法，具有4个优势：

一是可以显著降低水泥制造的碳排放，是第一个既消除了石灰石排放，又消除了高温燃烧过程中化石燃料排放的水泥生产工艺。

二是可以利用低成本的可再生能源，如风能或太阳能来驱动电化学反应，它不仅可以降低能源消耗和成本，还可以提高能源效率和利用率。

三是可以提高水泥的质量和性能，因为它可以使用各种钙源，而不受原料的限制，生产出来的水泥也与传统水泥兼容，无需改变现有的混凝土配方或设备。

四是这种材料可直接用于建筑和基础设施等领域，无需对混凝土搅拌机或输送设备进行任何改造。

Sublime Systems公司已在2022年建成了百吨级的试点工厂，希望在今年年底前能够将产品提供给合作伙伴，并开始建设年产3万吨的示范工厂。该公司已获得东南亚最大水泥生产商皇象水泥等战略投资者的支持，并与他们签署了预购协议，这意味着他们的水泥已获得了市场的一定认可和需求。

Sublime Systems公司声称这种水泥具有低碳和低能耗的双重优势，其目标是在2025年之前将每吨水泥的成本降低到100美元以下，从而较传统水泥更具竞争力。

埃利斯说：“我们的使命是对气候变化产生迅速而巨大的影响。”

如果真的能够量产，电化学水泥无疑将彻底颠覆传统水泥的生产方法，促进清洁技术的发展和应用，从而对整个世界产生积极的影响，为我们建设一个更美好、更绿色、更可持续的世界做出贡献。

参考：https://www.cnbc.com/2023/06/24/sublime-systems-co-founders-making-the-electric-vehicle-of-cement.html

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