混凝土也环保

人们很难将混凝土与科技进步联系起来，但可以实现生产过程的零碳排放、能吸收空气中的污染物乃至永久固定二氧化碳的绿色混凝土正悄然兴起。提前竣工的美国I-35W高速公路桥即是环保型混凝土的典范之作。

美国明尼阿波利斯市（Minneapolis）一座标号为I-35W的高速公路桥2007年突然坍塌，导致13人丧生。如今耗资逾2.3亿美元的新大桥已经提前三个月竣工。据该工程的承包商之一、美国工程测试公司（American Engineering Testing）的理查德·斯达黎（Richard D. Stehly）介绍，新I-35W称得上是环保型混凝土的典范之作。这座十车道公路桥几乎全部采用了内置强力钢筋的混凝土材料，不过各个路段的材料却是根据环保、强度和耐久性等方面的不同要求量身定做的。例如大桥两端熠熠发光的白色波浪形雕塑便拥有一项特殊的功能：吸收空气中的有机污染物。

人们大概很难将混凝土与科技进步联系起来。自1800年初硅酸盐水泥问世以来，混凝土材料的配方一直没有发生实质性的改变，尽管配料的比例会略有不同。如今，越来越多的企业开始致力于打造个性化的混凝土产品，其中环保性能成为重要指标之一。据I-35W大桥工程的供货商——Cemstone产品公司副总裁凯文·A·麦克唐纳（Kevin A. MacDonald）介绍，近年来，混凝土工业一直尽量避免使用会产生二氧化碳的原料。麦克唐纳博士更是用燃煤发电厂的废弃物——粉煤灰和高炉矿渣代替了大部分硅酸盐水泥，两者都属于一种名为火山渣的活性材料，可用于提高混凝土强度。鉴于它们已经在发电和炼钢过程中排放出二氧化碳，相应地也就减少了混凝土生产时的碳足迹。

德州普莱诺（Plano）的咨询师杰伊·希尔斯通（Jay Shilstone）对《纽约时报》介绍道，混凝土的制作原理和蛋糕有异曲同工之妙，加入其他材料和化学品可使其品质大为改善。如今混凝土的“食谱”正变得越来越复杂，从最初的肥皂和白糖发展到今天专门设计的化学品。另一家大型水泥生产商Italcementi集团则在其产品中加入了二氧化钛颗粒。这种特制的水泥正是新I-35W大桥上白色雕塑的重要原料之一。据Italcementi子公司Essroc的产品经理丹·谢弗（Dan Schaffer）介绍，这种材料相当于一种催化剂，它可以加速自然氧化的过程，在阳光下分解空气中的有机污染物。

与此同时，一些研究者更是雄心勃勃地提出，要以零碳生产或是碳负性的新型混凝土材料完全取代目前占据主导地位的硅酸盐水泥。后者正是导致环境污染的罪魁祸首。众所周知，水泥生产过程中排放的二氧化碳数量占地球人为排放总量的5%。每生产一吨水泥，便会排放出同样多的二氧化碳。尽管欧美的水泥工业已通过生产过程的改进成功地减少了二氧化碳的排放量，但减少或消除混凝土的碳足迹需要人们更多的创意和努力。根据研究人员的计划，未来的混凝土可以捕捉乃至永久隔离废气中的二氧化碳。其中英国的Novacem正致力于开发一种新型水泥，它不仅无需任何碳原料，而且可以吸收二氧化碳。加拿大新斯科舍省(Nova Scotia)的碳检测方案（Carbon Sense Solutions）则计划用潮湿的水泥将二氧化碳泡沫化，在常温常压下进行碳化反应，最终实现碳隔离。

加利福尼亚州的卡莱拉公司（Calera Corporation）利用与燃气发电站相邻的地理优势，设计了通过海水将电厂烟气泡沫化的方案，同时利用废气中的二氧化碳析出海水中的碳酸盐矿物作为制造水泥或混凝土的原料。这一方案的灵感源于珊瑚等海洋生物的钙化功能。卡莱拉的创办人布伦特·R.康斯坦茨（Brent R. Constantz）表示，公司不断创新的原动力即是尽可能地捕捉并隔离碳。相关研究证明，每生产一吨矿物都会消耗半吨二氧化碳，因此最终的混凝土成品极有可能为碳负性，这意味着它可以永久地固定碳，从而起到减缓温室效应的作用。