碳负混凝土块可以用海水中的镁制成

一种用海水生产的镁基水泥可以吸收碳，而不是像传统水泥那样排放碳。尽管这种“负碳”水泥的特性使其不适合用于钢筋混凝土，但它可以用于非钢筋材料，包括混凝土块，这占所有混凝土应用的15%左右。

波特兰水泥每年生产数十亿吨，占全球二氧化碳排放量的8%左右，这是由于用化石燃料加热含碳石灰石以产生氧化钙的过程。气候问题意味着寻找更可持续的替代品迫在眉睫。

活性氧化镁水泥是近年来探索的一种低碳替代品，特别是当它们通过吸收二氧化碳而固化时。然而，这种水泥通常来自含碳的菱镁矿，这种矿物并不广泛使用，在煅烧过程中释放二氧化碳以获得氧化镁。

现在,可以川岛的而且丹尼尔·埃斯波西托的纽约哥伦比亚大学(Columbia University)实验室的两名研究人员汇集了各自在水泥加工和电化学方面的专业知识，开发出了一种使用从海水中提取的氢氧化镁代替氧化镁的镁水泥。这样就避免了碳释放的煅烧步骤。结果是，这可能会去除比生产过程中释放的更多的碳。

这个过程依赖于埃斯波西托实验室开发的无膜电解槽，当海水通过电解槽时，电解槽会产生酸性和碱性流。这使得精确控制pH值，使氢氧化镁析出。该团队展示了如何将其用于生产一种水泥，这种水泥在养护过程中吸收二氧化碳，产生固体碳酸盐，随着时间的推移强度会增加。

Kawashima解释说:“海水是一种无碳原料，如果电化学收集过程由可再生能源提供动力，二氧化碳通过直接空气捕获从大气中获取，或者通过直接海洋捕获技术从海洋中获取，那么结合碳化固化就有可能达到碳负性。”

“作者做了一些非常优雅的工艺工程工作，开发了一种从海水中提取镁的新途径，这种形式可能适合生产水泥，”评论道约翰保留他在英国谢菲尔德大学研究水泥材料。

然而，材料化学家凯伦公证人瑞士洛桑联邦理工学院的教授对此持保留态度。她说:“海水中镁的浓度很低，约为1300ppm，因此需要大量处理，成本比目前的成本高出几个数量级。”此外，这些潜在的材料与波特兰水泥的化学成分完全不同，所以即使你能解决其他问题，也最多需要几十年才能达到行业标准。”

Kawashima承认，这一过程面临着挑战，比如获得行业认可，但他仍然保持乐观。她说，工业规模的海水淡化厂、电化学反应器和碳化固化混凝土生产设施目前已经投入使用。根据我们的工艺，从海水中生产镁水泥需要类似规模的综合设施。

Provis补充道:“我认为这是不可避免的，也是非常可取的，下一代水泥将是一系列不同的材料，每一种都是小批量生产，用于适合特定用途的应用，而不是目前的情况，硅酸盐水泥基本上被视为一种通用的材料。”“在这种情况下，这一过程可能是我们试图为该行业脱碳的新工具。”