美國科學家正在顛覆水泥生產技術，不粉碎，不加熱，在常溫下就能生產出質量更優的水泥，或成為人類應對氣候變暖的關鍵之一。

    水泥是我們日常生活中不可或缺的建筑材料，它便宜，堅固，耐用，是全球建筑和基礎設施的基礎。全球每年要生產約40億噸水泥，產生大量的二氧化碳排放，約占全球總排放的8%，成為地球氣候暖化的主要原因之一。

    這是因為傳統的水泥生產方法，需要開采石灰石、頁巖、粘土等，用破碎機或錘式磨粉機多次粉碎磨成細粉，送入爐中在1450℃的高溫下用化石燃料煅燒，然后再快速冷卻，加入控制凝固時間的不同比例石膏進行碾磨，最終生產出我們最常用的波特蘭水泥。

    你很容易就看出來了，在這個過程中的各個環節，都會產生大量的二氧化碳，所以才會占據觸目驚心的人類碳排放8%。

    為了應對氣候變化挑戰，尋找一種低碳或無碳的水泥制造方法，美國麻省理工學院著名材料學教授蔣業明和加拿大33歲的女化學家利亞·埃利斯，共同成立了一家名為Sublime Systems的公司，研究利用電化學工藝來制造水泥的方法。

    經過多年的努力，他們終于開發出了用電解器代替最耗能的窯爐，在常溫下從各種豐富的鈣源制造水泥的方法，從而避免了使用化石燃料，以及從石灰石中釋放二氧化碳。

    那么，他們是如何做到這一點的呢？

    他們將易于獲取的石灰石、石膏、海藻酸鈣等鈣源，不經預處理或粉碎就放入水中，然后通上電進行電解，讓鈣離子從溶液中析出，沉積在電極上。之后他們將鈣與其他成分混合，形成一種可直接替代現有混凝土配方中的水泥材料。這種材料具有與今天的波特蘭水泥相同或更好的強度、坍落度和耐久性。

    這種工藝相對于傳統的水泥制造方法，具有4個優勢：

    一是可以顯著降低水泥制造的碳排放，是第一個既消除了石灰石排放，又消除了高溫燃燒過程中化石燃料排放的水泥生產工藝。

    二是可以利用低成本的可再生能源，如風能或太陽能來驅動電化學反應，它不僅可以降低能源消耗和成本，還可以提高能源效率和利用率。

    三是可以提高水泥的質量和性能，因為它可以使用各種鈣源，而不受原料的限制，生產出來的水泥也與傳統水泥兼容，無需改變現有的混凝土配方或設備。

    四是這種材料可直接用于建筑和基礎設施等領域，無需對混凝土攪拌機或輸送設備進行任何改造。

    Sublime Systems公司已在2022年建成了百噸級的試點工廠，希望在今年年底前能夠將產品提供給合作伙伴，并開始建設年產3萬噸的示范工廠。該公司已獲得東南亞最大水泥生產商皇象水泥等戰略投資者的支持，并與他們簽署了預購協議，這意味著他們的水泥已獲得了市場的一定認可和需求。

    Sublime Systems公司聲稱這種水泥具有低碳和低能耗的雙重優勢，其目標是在2025年之前將每噸水泥的成本降低到100美元以下，從而較傳統水泥更具競爭力。

    埃利斯說：“我們的使命是對氣候變化產生迅速而巨大的影響。”

    如果真的能夠量產，電化學水泥無疑將徹底顛覆傳統水泥的生產方法，促進清潔技術的發展和應用，從而對整個世界產生積極的影響，為我們建設一個更美好、更綠色、更可持續的世界做出貢獻。

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