作为世界上最常用的建筑材料，混凝土的一大缺点，就是制造过程中使用的水泥具有相当大的碳足迹。东京大学生产技术研究所的科学家们，已经提出了一种能够通过简单的化学方法，让混凝土生产更具可持续性的新途径。科研团队通过利用酒精和催化剂之间的反应将沙粒直接粘合到一起，该新型无水泥混凝土样品可实现巨大的环保效益。

水泥的生产过程在高温和石灰石脱气的工序中，每千克水泥产生约1千克的二氧化碳。而最后一道工序，对熟料进行粉磨，也会消耗大量的电能，间接增加碳排放。考虑到全世界的每年的水泥生产总量，其生产过程所排放的二氧化碳，约占每年全球二氧化碳排放量的8%。

因此，近年来已有越来越多的研究团队涉入该领域，希望找到更加节能、环保、且低成本的混凝土（水泥）替代配方，比如使用煤粉灰和钢渣之类的废料。东京大学科研团队提出的新配方，是利用酒精与催化剂的反应，将沙粒直接粘合到一起。

该研究的主要负责人酒井裕哉（Yuya Sakai）指出：“在整个过程中，我们会不断抽取水分，让酒精、催化剂和沙子产生反应，生成四烷氧基硅烷（这是一种性能很好的粘结剂）。我们的想法是，不断注入水并抽出水，产生更多的四烷氧基硅烷，直到沙子颗粒牢固地粘合在一起。”

研究小组用石英砂、乙醇、氢氧化钾和2,2-二甲氧基丙烷的混合物在铜容器中加热。他们在装置上运行了几十种不同的变化，不断调节各成分的体积比例，燃烧温度，以及燃烧的时间（24、36、48或72小时）。

根据不同的情况，沙子会不同程度地粘结在一起，经过多次试验，得到了稳定且相对坚固的混凝土材料。但是这种混凝土的抗压强度还没有达到人们对传统混凝土的预期。到目前为止，研究小组只是通过人工的方法来测试它的抗压强度，总之抗压强度不够理想。在未来的实验中，科学家们会使它经受更剧烈的测试，并寻找可能使它更坚固的方法。

不过，这种新方法还有其他优点。研究人员说，这种新型混凝土比普通材料更耐用，可以抵御化学物质、温度和湿度等对建筑的侵蚀。它还可以用于各种各样的骨料，包括不同粒径的沙子，以及其他可能在使用时膨胀的材料。

研究报告的第二作者艾哈迈德·法拉哈尼（Ahmad Farahani）表示：“我们用硅砂、玻璃珠、沙漠砂和模拟月球砂等获得了足够坚固的产品。这些发现可以促进全球建筑业向更环保、更经济的方向发展。我们的技术不需要在常规施工中使用特定的沙粒。这也将有助于解决气候变化和空间发展问题。”

感兴趣的朋友，可留意后续在《Seisan Kenkyu》期刊上发表的完整研究报告。