斯坦福大學地球物理學家 Tiziana Vanorio 開發了一種名為 Phlego 的火山岩基水泥配方,能夠減少碳排放高達 67%。這一創新受到古羅馬混凝土的啟發,以及意大利波佐盧的堅韌岩層。當前水泥的環境影響不容忽視,因為水泥的生產過程目前佔全球溫室氣體排放的 8%。Vanorio 的配方用火山岩取代了污染嚴重的石灰石,這一新方法在保持水泥生產強度的同時,也降低了碳排放。
Vanorio 在旋轉實驗室窯中操作,以生產 Phlego——一種由火山岩製成的減排水泥配方。傳統水泥生產依賴加熱石灰石來製造熟料,但這一過程高度污染且效率低下。當石灰石在化石燃料窯中被加熱時,化學反應會將岩石分解為石灰和二氧化碳,這一轉化過程幾乎佔據行業排放的三分之二。此外,該過程還浪費了大約一半的採石質量,因為這些質量以氣體形式逃逸到大氣中,而未能納入最終產品。
Vanorio 的突破並非來自計算機模型,而是受到了如萬神殿等結構的啟發。古羅馬混凝土以其持久性而聞名,經歷了兩千年而現代橋樑則在五十年內崩潰,這種混凝土依賴一種名為火山灰的 pozzolan。研究人員花了十年時間研究大自然如何在地下深處形成這些自然固結的岩石。通過使用一種特定的火成岩,這種岩石在古代火山熱力下自然失去了碳,Vanorio 找到了跳過生產過程中最污染階段的方法,最終得出了 Phlego。
當 Phlego 被加熱時,它不會排放二氧化碳,而是產生一種高性能材料,模擬意大利地殼中纖維狀、抗裂的微結構。這種材料更強、更清潔,且顯著提高了效率。Vanorio 表示,許多綠色科技解決方案需要企業在新設備上投入數十億美元,但 Phlego 設計上與現有設備廣泛兼容。在難以減排的水泥等行業,快速達成革命性影響的最佳途徑是兼容性而非激進變革。
Phlego 作為一種即插即用的解決方案,顯著降低了部署風險。通過在現有窯內工作,這一配方同時解決了碳危機,將石灰石排除在外,並通過提供一種可靠的替代品來填補因煤炭副產品如粉煤灰消失而產生的供應缺口。這種兼容性確保了大規模減碳的更快、更低風險的道路。
目前,水泥行業使用工業副產品如粉煤灰作為補充材料以降低排放,但隨著煤電廠的逐步淘汰,這些供應正迅速減少。Phlego 則通過提供一種穩定的工程替代品,解決了這一短缺,既作為石灰石的替代品,也作為可靠的添加劑。Vanorio 指出,解決補充水泥材料的可用性和一致性將對降低低碳水泥生產所涉及的供應鏈風險至關重要。
在斯坦福可持續發展加速器的支持下,該團隊目前正在擴大規模。他們已經購買了自己的工業窯,並在尋找企業家幫助將 Phlego 推向全球市場。對 Vanorio 來說,這是一個圓滿的時刻。曾經令她著迷的波佐盧岩石,或許將很快成為現代綠色世界的字面基礎。




