混凝土是世界上使用最广泛的建筑材料，全球多达8%的CO2排放是由混凝土生产造成的，其中大部分来自于将石灰石加热到非常高的温度以产生钙，这是形成混凝土的化学反应的一个关键成分。近日，由东京大学、清水建设等8家单位组成的科研团队研发了一种工艺，通过回收废旧混凝土并将其与捕获的CO2相结合来制造混凝土，以多种方式同时减少混凝土的碳足迹。

以前的研究是通过减少或取代结合剂的方法，在混合物中使用捕获的CO2，或甚至提高成品吸收大气中CO2的能力。新工艺是把废旧混凝土粉碎后，强制析出粒子间的碳酸钙，并使其硬化形成整块。科研团队为了验证原理，分别以模拟废旧混凝土的硬化水泥浆细粉和石英砂作为骨料，使用石灰岩和CO2气体生成溶液，最后成功制造出新型建筑材料——“CCC混凝土（Calcium Carbonate Concrete）”。碳酸钙混凝土无需使用硅酸盐水泥，也无需进行水化反应，是可循环型碳中和混凝土制造技术。

这种新材料是由旧混凝土瓦砾制成的，不仅延长了其寿命，同时制造过程可以在大约70°C的温度下进行，远远低于燃烧石灰石所需的温度（1000°C以上）。另一个优点是，与之混合的CO2可以来自工业废气或直接从空气中提取。

在测试中，该团队用硬化水泥浆（HCP）或硅砂来制作样品块。这个过程从碳酸氢钙溶液开始，由石灰石粉末、去离子水和CO2气体组成。然后，该溶液被泵入一个含有HCP粉末或硅砂的模具中，然后被加热到70℃，最终制造出CCC混凝土。

传统水泥混凝土的CO2排放量为257~385kg/m3，而在CCC混凝土的制造过程中，不仅大幅减少了CO2排放量，并且吸收固定了空气中的CO2约124kg/m3。这意味着每使用1m3CCC混凝土，合计将具有320～460kg/m3的CO2减排效果。

虽然CCC混凝土可能对环境有益，但砌块的平均抗压强度为8.6MPa，低于用波特兰水泥制成的混凝土。然而，该团队表示，它仍然可以在较小规模的建筑中找到用途，并可以通过进一步的工作加以改进。

该研究团队的Takafumi Noguchi教授表示：“虽然在这一领域取得进展令人激动，但仍有许多挑战需要克服。除了提高碳酸钙混凝土的强度和尺寸极限，如果能进一步减少使用生产过程中的能源就更好了。希望未来碳中性碳酸钙混凝土将成为混凝土的主流类型，并成为气候变化的解决方案之一。”

据推测，如若CCC混凝土能逐渐取代传统的水泥混凝土，日本2050年在使用一半混凝土为CCC混凝土的情况下，每年可以减少2000万吨的CO2排放量、有620万吨的CO2可固定化。