海水電解技術翻轉水泥業 從排碳大戶變身碳捕獲專家

最新研究指出，透過海水電解技術，水泥製造過程不僅能達成碳中和，甚至可能成為「負碳排」產業。這項突破性發現刊登於3月18日的《先進永續系統》期刊，未來更可應用於油漆、石膏等多種建築材料的生產。

現行水泥產業是全球第四大溫室氣體排放源，約佔全球二氧化碳總排放量的8%。主要碳排來自開採原料過程，包括山區、河床及海底的礦物採集。為解決此問題，美國伊利諾州西北大學研究團隊與瑞士水泥巨頭Cemex創新研發部門合作，開發出更環保的製程技術。

研究團隊採用海水電解法，透過電流分解海水分子，過程中會產生氫氣、氯氣和氧氣，同時沉澱出碳酸鈣等礦物質——這正是製造水泥的關鍵原料。西北大學環境工程師羅塔·洛裡亞表示，過去研究氫氣生產的學者常將這些沉澱礦物視為困擾，因為會堵塞電解裝置，但對永續水泥生產而言，這反而是項優勢。

不過現階段電解法產生的礦物質量仍無法滿足工業需求。研究團隊在實驗室中調整電壓強度、二氧化碳注入速率與水量，精準控制水質酸鹼值。結果顯示，這些變因能改變沉澱礦物的體積、化學組成與晶體結構，使其呈現片狀、多孔或緻密等不同形態。

研究證實，透過調校電解引數，可生產出建築業所需的各種礦物與骨材。若搭配再生能源供電，這些材料不僅能達成碳中和，更能將大氣中的二氧化碳封存數千年，實現真正的負碳排效益。這項技術為高汙染的水泥產業開闢了一條綠色轉型的新道路。