隨著地球溫室效應(yīng)日益顯著，如今全世界都在想辦法限制溫室氣體的排放。我們隨處可見的混凝土，就是溫室氣體排放的最大貢獻者之一。事實上，地球上約百分之5的溫室氣體排放來自混凝土。另外一個更大的二氧化碳排放來源則是從世界各地發(fā)電廠煙囪中排放出來的煙霧。

近日，來自加州大學(xué)洛杉磯分校（UCLA）的一個跨學(xué)科的科學(xué)家團隊開發(fā)出了一個獨特的解決方案，可以同時消除上述兩個溫室氣體源。他們的計劃是創(chuàng)建一個閉環(huán)過程：從發(fā)電廠的煙囪中捕獲碳，并用它來創(chuàng)制造出可以3D打印的混凝土——二氧化碳混凝土（CO2NCRETE）。

“這技術(shù)把我們視為有害的、從煙囪中排放出來的二氧化碳變成了有價值的東西。”UCLA Luskin創(chuàng)新中心主任J.R. DeShazo教授稱。他為此項研究提供了公共政策和經(jīng)濟指導(dǎo)。其它參與此項研究的科學(xué)家包括土木與環(huán)境工程副教授Gaurav Sant、化學(xué)與生物化學(xué)教授Richard Kaner、機械、航空航天工程和生物工程教授Laurent Pilon、土木及環(huán)境工程助理教授Matthieu Bauchy。

當(dāng)然，這并不是人類首次嘗試從發(fā)電廠的排放從捕獲二氧化碳，之前也有人做過。但是這項任務(wù)的挑戰(zhàn)是，捕獲二氧化碳之后，我們要用它來做什么。

“我們希望不僅能夠捕捉更多的溫室氣體。”DeShazo說：“而且在捕獲之后不是將其儲存起來（這是目前的做法），我們要做的事用它來創(chuàng)造一種可以取代水泥的新型建筑材料。”

研究人員認為這種方式由其適用于那些燃煤發(fā)電廠，可以有效地降低二氧化碳排放。這對于火電廠眾多的中國來說尤其有意義。

到目前為止，這種由二氧化碳轉(zhuǎn)化而來的新型建筑材料已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)實驗室規(guī)模的生產(chǎn)，科學(xué)家們甚至使用3D打印機將其打印成小圓錐體。“我們已經(jīng)對該技術(shù)完成了概念驗證。”DeShazo說：“但現(xiàn)在我們要做的是要增加這種材料的產(chǎn)品，然后思考如何將其商業(yè)化。在實驗室里證明這些技術(shù)是一回事，而將其帶到生產(chǎn)現(xiàn)場，看看它們在實際條件下是如何工作的則是另外一回事。”

“我們能夠展示一個過程，通過這個過程我們能夠?qū)⑹遗c二氧化碳結(jié)合起來生成水泥類材料。”Sant說。“但是我們的目的不是要開發(fā)一種建筑材料，我們正在努力開發(fā)的是一個全過程的解決方案，這個解決方案集成了所有需要的技術(shù)，能夠把二氧化碳變成成品。”

“3D打印技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域已經(jīng)出現(xiàn)了一段時間了。”身為生物醫(yī)學(xué)專家的Sant說：“當(dāng)你在生物醫(yī)學(xué)的環(huán)境中使用它時，你感興趣的是分辨率、是精度。但是在建筑中，盡管這些都很重要，但是尺度完全不同。最大的挑戰(zhàn)是，我們3D打印的并不是一個 5厘米長的東西，而是5米長的建筑構(gòu)件。這種尺寸上的可擴展性是非常重要的一部分。”

最終要的是，這項技術(shù)在經(jīng)濟上是可持續(xù)的。“這項技術(shù)可以為發(fā)電廠帶來經(jīng)濟上的激勵，使其可以把煙囪廢棄變成可用的材料和產(chǎn)品。”DeShazo 說。“它把需要解決的一個問題，變成了有利可圖的產(chǎn)品和服務(wù)。”