水泥，是目前地球上消費量僅次于水的資源，它普遍應用于建筑行業，是人們最熟悉的建筑材料。在城市建設工程當中，隨處可見背著滾筒的水泥車來回穿梭，車上傾倒出的青灰色漿狀物在建筑工人的澆筑下變成城市的一部分。
而現在，它也成為了全球碳排放量的一大源頭。
英國皇家國際事務研究所和國際能源署的兩份報告顯示，在 2016 年，水泥行業產生了 22 億公噸的 CO2，是全球約 8% 的碳排放量根源。如果把水泥行業視為一個國家，它將成為世界第三大的碳排放量國，僅次于中國和美國。
那么它是怎么成為碳排放巨頭的?
人類最早使用水泥的記錄在約 8000 年前，這種建筑材料被敘利亞和約旦地區的古代居民用來制作地板、樓房和地下儲水室，彼時水泥還寂寂無名。一直到 18 世紀至 19 世紀之間，才由工程師 John Smeaton 和水泥制造商 William Aspdin 等人先后嘗試了不同的水泥配方，創造出了廣泛應用于水泥行業的波特蘭水泥。
由于水泥的制作原料：石灰石、砂石和黏土極易開采，造成了水泥造價低廉;同時水泥制作周期短，制作過程也不復雜，對制作環境幾乎沒有要求;再加上水泥成型快，成型后堅固耐用，種種優勢使得它在 20 世紀 50 年代以后產量迅速增加。
時逢二戰結束，各個國家都撲入發展浪潮當中，驅動了水泥產量的增長。從 1970 年到 2018 年，全球水泥產量從 5 億公噸漲到了 45 億公噸，漲了八倍，水泥儼然成為建筑材料中的頭牌。
悉尼歌劇院，著名水泥建筑
在 20 世紀末期至今，中國在開放引資發展和加速城市化進程的雙重需求推動下成為世界水泥生產與消費大國，據 BBC 報道，在 2011 年至 2013 年間中國的水泥用量甚至比美國在整個 20 世紀期間的用量還多。目前，中國依舊包攬了全球約一半的水泥生產量和水泥生產中的碳排放量。
水泥產業的碳排放主要來源于水泥熟料的生產過程，這一過程中作為原料的石灰石、黏土和其他雜質會先被研磨成粉末，之后送入鍋爐中高溫煅燒，而原料當中的大量碳元素會在整個熟料生產過程中與氧結合，釋放出二氧化碳。從爐溫加熱到爐內煅燒，水泥熟料生產過程導致的碳排放占據了整個水泥行業排放量的 90%。
然而近年來全球環境的緊張局勢開始讓人們意識到水泥對氣候變化的負面貢獻，就在剛結束不久的全球氣候峰會上，水泥行業人士也參與了關于實現《巴黎協定》的行動細則討論中，會議認為，如果要實現《巴黎協定》的目標，水泥產量在 2030 年之前必須下壓至少 16%。
在過去幾十年間，就環境方面水泥行業也受到了越來越嚴格的審查。
而水泥行業也在尋找對環境更加友好的生產過程和替代產品。據英國皇家國際事務研究所的說法，在過去的幾十年里，行業生產商通過提升能源效率和廢料回收用作燃料等措施，已經將每公噸水泥生產的碳排放量降低了 18%。
與此同時，一個提供了全球 35% 的水泥產值的協會——“水泥與混凝土協會”成立，該協會在今年的氣候峰會上表達了堅持可持續發展的決心。
蓮花寺，著名水泥建筑
但事實上只要傳統水泥不擺脫熟料煅燒，碳排放問題就依舊棘手。英國皇家國際事務研究所的副研究主管 Felix Preston 表示，傳統行業的種種努力正在逼近他們所能做到的極限，在此之后，只有研發不依賴于熟料的新型水泥才能真正解決碳排放問題。
目前這樣的新水泥已經誕生。在美國北卡羅來納州，一家名為 BioMason的企業就致力于用生物科技研發無需熟料的新水泥。該企業的聯合創始人兼 CEO，Ginger Krieg Dosier 表示，她對新水泥的研發已經超過十年。
這種新型水泥的成型原理與珊瑚類似，先將沙石等原料填入模具中，再注射入微生物進行生化反應，生成水泥。經過 Ginger Krieg Dosier 多年的改進，現在該實驗反應只需要四天就能完成，全程可在室溫下進行，不需要消耗化石燃料或煅燒來對原料加熱。
但面對已經成熟的傳統水泥行業，新水泥的應用依舊相當受限，這實際上不難理解，在工業生產中水泥的優勢主要就在于它生產和使用的方便低廉。誠然，新技術能大幅降低碳排放量，但建筑商不得不考慮的是，提高了生產成本和周期之后，在換來減少 90% 的碳排放之外，能否依舊保證商業利潤?
在低碳水泥的生產應用依舊未成規模的當下，傳統水泥還是繼續擔任著建筑材料的中流砥柱，盡管相關學者和機構都在致力于使這種材料變得更綠色，但根據較新的水泥行業報告顯示，2017 年技術改進在碳排放量上僅比 2016 年減少了 0.4%。
徹底拋棄煅燒的技術尚未成熟，改進傳統方式的收效又逐漸達到極限，水泥行業來到了兩難的關口。
來源：好奇心日報