关于气候变化的行动一直侧重于电网和我们的运输系统，但这里还存在其他障碍，即零温室气体排放世界。农业和森林砍伐是主要障碍，但水泥也是如此。

产生这个不起眼，灰色，无处不在的建筑材料实际上占全球CO的约8%2排放。烧成此过程所需的窑是非常能量密集的，但该过程本身也释放CO 2从它的起始原料。混凝土中的主要成分是氧化钙，它来自石灰石(CaCO 3) - 并且留下CO 2作为副产物。

这意味着，有两个问题需要解决：水泥制造过程中需要在清洁能源上运行，和CO 2被释放必须以某种方式捕获。由麻省理工学院的Leah Ellis领导的一项新研究概述了一个可以在两者上取得进展的选择。

水泥和碳

他们用电来分解水，而不是燃烧燃料来将煅烧炉加热到大约900°C(需要从CaCO 3中释放出氧化钙)。电解需要水并产生纯氢气和氧气，但如果你在混合物中加入一些CaCO 3，它会同时变成氢氧化钙。虽然那不是氧化钙，但很容易将两者转换成氧化钙。

其中主要类型的水泥称为波特兰水泥，它是通过在更高的温度下在窑中将氧化钙与二氧化硅结合而形成的。研究人员用他们制作的氢氧化钙进行了这项研究，结果发现它的作用相同。

当然，这是在实验室烧瓶中而不是在工业规模上完成的，但团队发现他们的水分解过程有效且纯净的结果。但是该过程仍然需要用于该窑加热步骤的能量源 - 并且仍然存在由反应释放的CO 2。

请记住，这个过程始于分解水，产生氢气和氧气，这两者都可以用来为窑加热步骤供电。在燃烧化石燃料时可以添加纯氧以更有效地燃烧，这也将消除氮氧化物副产物(其也是温室气体)。或者可以代替燃烧氢气和氧气，完全取代化石燃料。幸运的是，在水分解步骤中产生的氢和氧的量大致是为窑加热提供燃料的合适量。

易于捕捉

因为CO 2在此过程中直接产生比更集中与氧气捕获CO只有正常混合2会比在常规水泥植物更容易和更便宜。如果使用氢气和氧气，CO 2将最终进一步净化。更重要的是，一开始使用的水理论上最终都可以重新捕获，因为用氧气燃烧氢气再次产生水，窑加热过程将释放其余的水。

研究人员无法估计明天设置和运行这种设计的水泥厂的实际成本，但他们确实运行了能源使用的数字。水分解过程确实比传统的燃煤加热过程需要多30%的能量，这意味着您需要一些非常便宜的电力。目前的煤炭价格略低于每千瓦时2美分，这与美国内陆的风力涡轮机今天的价格相比具有成本竞争力。

那是，如果你不试图捕捉你的CO 2，虽然。对于这个过程而言，碳捕获的成本应该不如燃煤电厂的成本低一半，从而使总体成本能够以一个舒适的利润率击败燃煤电厂。

研究人员将这个实验室实验描述为概念验证，并且需要做大量的工作才能设计出能够大规模完成所有这些工作的实际工厂。但即便如此，它表明无排放水泥远非无法解决的挑战。