建築業注意:降低混凝土碳排放 就加「它」

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建築業注意:降低混凝土碳排放 就加「它」

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研究發現,澆築混凝土的過程中,加上小蘇打粉可以增加硬化的速度,還可以使建築具備吸收二氧化碳,卻不會損失強度的能力。(圖/Shutterstock)

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混凝土是世界上消耗最多的材料,因爲所有的建築都會用到。然而,混凝土生產也會釋放二氧化碳,造成環境暖化。所幸,現在有一個簡單、便宜的小配方,可以降低混凝土的碳排放。

新阿特拉斯(New Altas)報導,作爲建築材料,混凝土相當理想,它容易加工,硬化後非常堅固、易於製造且價格低廉。但是它的生產過程不太環保,會釋放大量二氧化碳,佔全球二氧化碳排放量的 8%。

爲何如此,這要提到混凝土的生產過程。普通波特蘭水泥 (OPC)的過程中需要加熱,以增進化學反應效率,這過程就會排放二氧化碳。據美國預拌混凝土協會的資料,生產每磅(0.45公斤)混凝土,就會釋放 0.93磅(0.42 公斤)的二氧化碳。

這段加熱過種無法避免,如果要追求環保,就只能改變加熱方式,改用電熱,並使用可再生能源電源。但是製作混凝土的化學過程也會釋放二氧化碳。當礦物混合物被加熱到1,400 度以上時,碳酸鈣和黏土會轉變爲熟料(也就是矽酸鈣)和二氧化碳的混合物,這些二氧化碳逸出到空氣中。

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隨着時間的推移,大氣中的二氧化碳與混凝土中的氧化鈣會發生反應,形成碳酸鈣,這過程被稱爲「碳酸化」,碳酸化作用與製造混凝土的情況剛好相反。

建築物碳酸化對結構不是好事,會削弱混凝土的強度,在改變內部鹼度時,並導致鋼筋鏽蝕。因此建築過程相當重視澆注混凝土的固化過程,以產生更堅固、更耐用、孔隙更少的混凝土。

麻州理工學院的一組研究人員,找到固化的過種可以改善混凝土強度,同時也減少碳酸化的強度削弱題,這個成份就是超市買的到的小蘇打粉,化學名叫碳酸氫鈉(NaHCO3)。

研究人員發現,在材料凝固之前的混凝土攪拌和澆注過程中,加上小蘇打粉,具有多重好處,首先混凝土更快凝固,而且不會損失任何強度,這將有效縮短工期。

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而且,這還使混凝土增加了封存二氧化碳的能力,卻不會因此而喪失強度。換言之,在生產混凝土過程中逸散的二氧化碳,可以在建築過程與完工後,把二氧化碳給吸收回來,這就「將功補過」了。

研究人員表示,這個新發現,可以爲將建築變得更環保、甚至負碳值的建築材料,將混凝土生產的環境問題,變成環境解決方案的一部份。

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