美因茨大学
通过燃烧石灰和沙子生产水泥的传统方法:在反应过程中释放二氧化碳
信用:马塞尔·马斯利克 全球变暖和经济适用房是公众辩论的两个主要话题
气候保护是通过减少温室气体二氧化碳的排放来实现的
住房是通过建造更多的住房产生的
这需要混凝土，这是我们现代世界中最重要的建筑材料
乍一看，混凝土似乎不成问题
它不含任何化石燃料，无毒，也不会以塑料垃圾的形式漂浮在海洋中
但这种印象是误导性的，因为水泥生产是目前全球最大的工业二氧化碳排放源，约占8%或2%
每年70亿吨二氧化碳
这是因为化石燃料——主要是煤——在大约1000摄氏度的温度下燃烧，在大约1450摄氏度下烧结
混凝土用途广泛，价格低廉，非常坚硬，几乎可以铸造成任何形状
原则上，它仅由沙子、砾石、水和粘合剂水泥组成
后者通过煅烧石灰、粘土和一些其他成分制成，并在硬化过程中形成稳定的硅酸钙水合物，这是混凝土性能的原因
然而，问题恰恰在于石灰(CaCO3)的煅烧，因为每生产一分子氧化钙(CaO)，即所谓的“生石灰”或“生石灰”，就会释放一分子温室气体CO2
全球年产量约为4
50亿吨水泥，这相当于2
70亿吨二氧化碳
这相当于所有交通工具每年二氧化碳排放量的一半
中国约占50%，德国约占1
水泥生产排放的5%
石灰的环境有害煅烧通过用硅酸钠研磨生石灰来避免 德国美因茨约翰尼斯·古腾堡大学(JGU)的化学家现在已经开发出一种方法，从长远来看，这种方法可以大幅减少水泥生产中的二氧化碳排放
在这个过程中，生石灰(CaCO3)不再在烧煤窑中转化为生石灰，而是简单地与固体硅酸钠(Na2SiO3)一起研磨
该研磨步骤产生“活性”中间体，该中间体包含均匀分布的水泥成分
当与氢氧化钠溶液反应时，会形成结构类似于硅酸钙水合物的产物
水泥浆的形成和与水的凝结通过一个复杂的反应级联进行，其基本步骤已经用高科技方法进行了分析说明
虽然石灰的煅烧需要1000至1500摄氏度的温度，但是研磨步骤在室温下进行
在每吨120千瓦时的情况下，用于研磨传统水泥的机械能输入仅为煅烧过程所用能量的约10%
然而，这仅仅相当于在水泥生产中燃烧化石燃料所节省的能源——以及相关的二氧化碳排放
更重要的是，绕过石灰煅烧可以理想地避免千兆吨范围内的二氧化碳排放
由于研磨是水泥工业的标准工艺，因此可以想象从实验室到工业规模实施该工艺
通过研磨石灰和沙子生产水泥的新方法:二氧化碳仍然存在
信用:马塞尔·马斯利克 可能适合大规模生产的工艺 美因茨的化学家强调，成本和能源估计只是粗略的近似值，实验室测试不能与工业过程相比，工业过程中必须考虑开发、设计、可行性、维护和各种其他参数
为此需要大量的开发工作
“这可能是非常规水泥生产方式的第一步，但它还不是一个完全成熟的解决方案，”合著者Marcel Maslyk强调
沃尔夫冈·特里梅尔教授和博士
美因茨大学的尤特·科尔布同意这一观点:“该工艺有可能适合大规模生产水泥，”JGU化学系的两位小组负责人说
“然而，在技术层面上开展这项工作需要很多年，因此无法为二氧化碳排放提供短期或中期补救措施
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