（圖片／取自免費圖庫 Pakutaso）
德國的馬丁路德大學與巴西的帕拉大學的研究人員，共同研發了一種氣候友好的水泥替代品。當把鋁土礦開采時從未使用的覆蓋層土用作原材料時，最多可以減少三分之二此水泥生產過程中的二氧化碳排放量。該替代品也與傳統的波特蘭水泥(矽酸鹽水泥)一樣穩定。該研究也被刊登在<永續材料和技術>期刊上。
無論是房屋、工廠、樓梯、橋樑、還是水壩，他們的建構都離不開水泥。據估計，2020年全球生產了近60億噸的水泥。水泥不僅是一種重要的建築材料，他還約佔人造二氧化碳排放量的8%。馬丁路德大學地球科學與地理研究所的Herbert Pöllmann教授解釋說，“波特蘭水泥一般是使用多種原材料合製而成的，包括石灰石，而這些原材料被燃燒後會形成所謂的熟料。在這個過程中，碳酸鈣會被轉化為氧化鈣，釋放出大量的二氧化碳。”由於二氧化碳是一種溫室氣體，研究人員多年來一直在尋找波特蘭水泥的替代品。
其中一種有希望的解決方案是硫鋁酸鈣水泥，其中大部分的石灰石被鋁土礦替代。然而，鋁土礦是鋁生產中一種搶手的原材料，並且不能無限量的供應。但現在，你可以說馬丁路德大學團隊與巴西礦物學家一起，找到了替代品的替代品。他們不使用純鋁土礦，而是使用其覆蓋層，貝爾特拉黏土。“這層黏土的厚度可達30米，覆蓋了地球熱帶地區的鋁土礦沉積物，例如亞馬遜盆地，”Pöllmann 解釋說。“它含有足夠的含鋁礦物質以確保優質水泥。它還可以大量供應，且無需額外處理即可加工。”另外，貝爾特拉黏土在開採鋁土礦時無論如何都會被去除，所以並不需要僅為水泥生產而提取。
雖然沒有碳酸鈣就不能完全的生產水泥，但至少50%到60%的石灰石可以用貝爾特拉黏土替代。該過程還有另一個與環境相關的優勢，那就是燃燒的過程只需要1,250 攝氏度，這比波特蘭水泥要低200度。“我們的方法不僅在化學轉化過程中釋放更少的二氧化碳，而且在加熱迴轉窯時也是如此，”Pöllmann說。透過結合這些效果，水泥生產過程中的二氧化碳排放量最多可減少三分之二。
在深度的實驗室測試中，礦物學家能夠證明他們的替代水泥能滿足傳統波特蘭水泥的所有品質要求。進一步的研究是將調查德國是否也有適合水泥生產的覆蓋層來源。“鋁含量較低的黏土礦物原材料也可以用於允許低階混凝土的建築項目，”Pöllmann解釋說。 “這裡仍有巨大的空間進一步的減少二氧化碳排放。”
原著出處：Martin Luther University; August 18, 2021
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