• 水泥產業的溫室氣體排放占人類溫室氣體排放總量的8%。
  • 用LC3材料替代水泥中的熟料可減少40%的二氧化碳排放，到2030年減排量可高達5億噸。
  • 隨著世界人口（尤其是南半球）不斷增長，為了建造住房和基礎設施，對水泥的需求預計仍將增加。

混凝土的生產規模確實巨大。全球混凝土人均年產量達四噸，但這種生產規模是有代價的。水泥作為粘合混凝土的膠凝材料，其排放量佔全球總排放量的8%。

因此，找到一種既能減少混凝土對氣候的影響、又能滿足不斷增長的經濟需求的解決方案至關重要。

熟料是水泥的主要成分，其生產過程碳排放極高，佔混凝土製造過程中水泥總排放量的90%。幸運的是，有許多行之有效的策略可以大幅減少製造水泥和混凝土所需的熟料量。其中一個最有前景的解決方案被稱為LC3，即石灰石煅燒粘土水泥。

LC3：改變水泥行業的新產品

LC3解決了熟料生產過程中的兩個碳排放源。首先，它用煅燒粘土和石灰石粉替代了一半的熟料，這兩種材料在加熱時都不會像石灰石那樣產生碳排放。其次，粘土的加熱溫度要低得多，減少了燃料使用和由此產生的碳排放。因為與製造熟料的條件相比所需溫度較低，改用電力等清潔能源也更加可行。與傳統水泥相比，LC3替代了一半的熟料，能減少約40%的二氧化碳排放量。

LC3可減少製造水泥所需的碳密集型熟料，從而大幅降低總體排放量

圖片來源：LC3 Project/Zoï Environment Network設計

LC3也很實用。它的透水性和透鹽性較弱，可使混凝土道路和橋樑更加耐用，增長使用壽命，降低更換成本，減少不便。製造LC3所需能源較少，使用的粘土也很常見，因此生產成本較低，最高可降低25%。

到2030年減排5億噸

LC3已在迅速發展，目前在全球多家工廠都有生產。每生產一噸煅燒粘土，就能減少600千克二氧化碳排放。

到2023年底，LC3將減少約1500萬噸二氧化碳排放。預計到2025年，LC3將減排4500萬噸。

如果水泥行業大規模使用LC3，到2030年，能幫助減少5億噸二氧化碳排放。

許多領先的水泥生產商現在正在採用煅燒粘土水泥。例如，霍爾希姆（Holcim）公司在2023年1月宣佈在法國的一家工廠投產，每年將生產50萬噸低碳水泥。哥倫比亞的Argos Cementos每年生產230萬噸LC3水泥，已用於當地的道路、隧道和建築施工。

南半球水泥行業的未來發展

未來幾年乃至幾十年裡，全球大部分新建建築將出現在南半球，尤其是非洲，預計到2050年，非洲人口將增加10億。這意味著需要消耗大量水泥。

LC3 水泥，右側為本色，左側為調整後的顏色。LC3 水泥具有大幅減少全球二氧化碳排放量的潛力。

圖片來源：LC3 Project/Stefan Wermuth

非洲是世界上人口增長最快的地區，但在非洲大陸卻幾乎找不到合適的石灰石來生產熟料。如今，昂貴的熟料進口直接影響到成本。它引起了住房和基礎設施的負擔能力問題。幸運的是，粘土是常見岩石的風化產物，因此它存在於大多數地質環境中。含有高嶺石的粘土是最適合製作LC3的粘土型別，且其在非洲各地都產量豐富。

採用LC3技術並用當地資源替代大部分熟料成分，非洲國家和南半球國家可以打造世界級的地方工業，獲得經濟和就業效益。這將減少用外匯進口熟料的需要，以較低的成本建造住房和基礎設施，同時限制二氧化碳的排放。

重構混凝土價值鏈

減少水泥中熟料的用量可以減少水泥生產過程中的排放，但如果我們縱觀整條混凝土價值鏈，還有許多其他可以採取的策略。透過提高工廠的能源效率和使用廢燃料等替代燃料，我們可以進一步減少熟料生產過程中產生的二氧化碳。透過精心選擇骨料粒度級配，減少水泥漿的填充空隙，節省水泥成本，減少碳排放。

我們還能改善並提升建築中使用的混凝土的設計和效率。全球水泥和混凝土協會預計這將節省22%的混凝土，同時也能降低成本。最後，調整某些設計元素，提升效率並回收材料能進一步減少混凝土對氣候的影響。

如果將所有這些策略結合起來，利用當今的技術，我們可以減少水泥和混凝土生產中80%的排放。

為了實現這一目標，水泥和混凝土生產商、承包商和貿易伙伴、設計團隊和業主等整個行業的利益相關方必須共同努力。

改變現有做法並推動全行業轉型離不開勤奮和毅力。私營和公共部門都應有強烈的合作意願，共同促進建築業向淨零排放轉型，同時提供可持續增長的解決方案。現在，要擴充套件真正的解決方案，我們比以往任何時候都更需要公私合作。

Karen Scrivener

洛桑聯邦理工學院LC3專案負責人

Jeremy Packham

洛桑聯邦理工學院LC3專案傳播經理

Scott Shell

氣候工作基金會工業部副主任

來自： 世界經濟論壇