從"負(fù)碳水泥"到"生態(tài)磚"，建筑材料行業(yè)正在掀起一場(chǎng)深刻的綠色變革。

建筑行業(yè)是全球溫室氣體排放的重要來(lái)源之一，據(jù)國(guó)際能源署（IEA）估計(jì)，建筑行業(yè)占全球二氧化碳排放量的約30%。

因此，很多建筑材料公司和科研人員都在致力于研發(fā)氣候友好的新型建筑材料。

《環(huán)球零碳》曾報(bào)道過(guò)可以自發(fā)電、自儲(chǔ)電的“儲(chǔ)能水泥”、生產(chǎn)過(guò)程中可以封存二氧化碳的3D打印水泥、利用橄欖石粉生產(chǎn)的碳中和水泥以及能夠持續(xù)吸碳的藍(lán)藻活體建材等。

但其實(shí)除了水泥之外，作為建筑基礎(chǔ)材料的磚塊，其生產(chǎn)過(guò)程同樣對(duì)環(huán)境造成顯著影響。

傳統(tǒng)磚塊在高溫?zé)七^(guò)程中，磚塊中的有機(jī)雜質(zhì)和碳酸鹽（如石灰石中的碳酸鈣）在高溫下分解，會(huì)釋放大量的二氧化碳。

針對(duì)這一問(wèn)題，英國(guó)可持續(xù)材料開(kāi)發(fā)商earth4Earth提出了創(chuàng)新解決方案，開(kāi)發(fā)了一系列可以捕獲和永久儲(chǔ)存二氧化碳的磚塊。

該公司由英國(guó)利茲大學(xué)建筑材料科學(xué)教授Theodore Hanein聯(lián)合創(chuàng)立，專注于開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)"生命周期碳負(fù)"的散裝化學(xué)品和建筑材料。

來(lái)源：earth4Earth

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，他們不僅減少建筑材料生產(chǎn)中的碳排放，更創(chuàng)造出能主動(dòng)吸收二氧化碳的產(chǎn)品，使建筑成為城市的"碳海綿"。

這些磚塊在生產(chǎn)過(guò)程中可以直接從空氣中捕捉二氧化碳，并儲(chǔ)存在磚塊中。這意味著只需使用磚塊，建筑物就可以變成碳匯。

這些磚塊采用建筑工地的廢棄混凝土制成——這些廢料原本會(huì)被直接送往垃圾填埋場(chǎng)。

通過(guò)與earth4Earth（e4E）研發(fā)的特制粘合劑結(jié)合，磚塊的耐用性和機(jī)械性能得到顯著提升。

在磚塊制造中，粘合劑是增強(qiáng)材料內(nèi)部結(jié)合力的關(guān)鍵成分，直接影響磚塊的強(qiáng)度、密度和耐久性。

傳統(tǒng)粘合劑的生產(chǎn)會(huì)釋放大量二氧化碳，主要因其核心原料——石灰的加工過(guò)程所致。

石灰通常由石灰石在約1000°C的高溫下煅燒制成，這一過(guò)程不僅消耗化石燃料，還會(huì)因原料分解產(chǎn)生大量碳排放。

盡管earth4Earth的粘合劑同樣以石灰為基礎(chǔ)，但其創(chuàng)新工藝大幅降低了碳排放。研究團(tuán)隊(duì)基于陰離子交換原理，開(kāi)發(fā)出一種新型石灰生產(chǎn)技術(shù)，顯著減少了碳足跡。

更關(guān)鍵的是，石灰（氧化鈣）在與水反應(yīng)生成氫氧化鈣后，能夠進(jìn)一步與空氣中的二氧化碳反應(yīng)，形成碳酸鈣，實(shí)現(xiàn)碳化硬化。

這一化學(xué)反應(yīng)使磚塊中的粘合劑能夠快速捕獲并永久儲(chǔ)存二氧化碳。被吸收的二氧化碳不僅不會(huì)釋放，還能增強(qiáng)材料的性能。

此外，由于采用土基配方，這些磚塊具有透濕性，允許潮濕空氣通過(guò)。這意味著即使在建筑使用過(guò)程中，磚塊也能持續(xù)吸收空氣中的二氧化碳，實(shí)現(xiàn)全生命周期的碳固定。

來(lái)源：earth4Earth

這些磚塊還具備完全可回收的特性：報(bào)廢后既可壓碎制成新磚，也能回歸自然促進(jìn)土壤改良。

磚塊吸收的碳以穩(wěn)定碳酸鹽的形式存在，而其中的鈣、鎂、硫等元素還能作為天然肥料。研究人員甚至用這些材料殘?jiān)晒ΨN植出了南瓜，驗(yàn)證了其生態(tài)價(jià)值。

目前，earth4Earth已開(kāi)發(fā)出滿足不同需求的產(chǎn)品系列，包括N10、N20和N30三種規(guī)格的磚塊，其e4E粘合劑含量分別為10%、20%和30%。

來(lái)源：earth4Earth

粘合劑比例越高，磚塊的碳吸收能力越強(qiáng)。此外，公司還提供L10（采用傳統(tǒng)石灰工藝但具備固碳功能）和L0（純土基無(wú)粘合劑）兩種補(bǔ)充型號(hào)。

據(jù)e4E稱，其低碳磚的靈感來(lái)自中國(guó)傳統(tǒng)建筑——福建土樓，以其可持續(xù)設(shè)計(jì)和能源效率而聞名。

福建土樓始建于12世紀(jì)，至今已有數(shù)百年的歷史。即使在自然災(zāi)害中也具有彈性，甚至能抵御地震和臺(tái)風(fēng)。

由于它們是用夯土制成的，并用竹子和其他天然材料（包括石頭和木材）加固，這些結(jié)構(gòu)自然調(diào)節(jié)溫度，它們自然通風(fēng)良好，室內(nèi)空氣質(zhì)量極佳。

來(lái)源：earth4Earth

e4E將這種傳統(tǒng)智慧與現(xiàn)代材料科學(xué)相融合，開(kāi)創(chuàng)了建筑新材料的發(fā)展路徑。

這家成立于2023年的公司雖然年輕，卻已在低碳建筑材料領(lǐng)域掀起波瀾。

2024年，中國(guó)聯(lián)合水務(wù)公司看中了這家初創(chuàng)企業(yè)的潛力，通過(guò)其香港子公司投資3000萬(wàn)元人民幣，獲得了e4E公司50%的股份。

這項(xiàng)投資也反映了市場(chǎng)對(duì)建筑領(lǐng)域碳捕捉利用與封存（CCUS）技術(shù)商業(yè)前景的看好。

目前該公司在謝菲爾德設(shè)有研發(fā)中心，并在中國(guó)武漢設(shè)有工廠。e4E已建立完整生產(chǎn)線，可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品規(guī)?；?yīng)。

該公司計(jì)劃明年在英國(guó)啟動(dòng)本土化生產(chǎn)，創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)的同時(shí)降低運(yùn)輸碳足跡。

聯(lián)合創(chuàng)始人Theodore Hanein表示：“我們對(duì)我們的工作將如何幫助建筑項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)凈零排放以及它將在恢復(fù)地球健康方面產(chǎn)生的巨大影響感到非常興奮。

該公司計(jì)劃在未來(lái)也使用e4E粘合劑開(kāi)發(fā)其他類(lèi)型的磚塊和材料，為建筑行業(yè)的脫碳提供實(shí)用的解決方案。