降低隐含碳的具体解决方案

无论使用什么其他材料建造建筑物，混凝土都能提供经得起时间考验的坚实基础。它是人类使用最广泛的建筑材料，其历史可以追溯到公元前6500年之前

尽管混凝土很受欢迎，但它也有一个环境缺点——它是建筑材料中最大的隐含碳来源之一。在PCL，我们正在努力寻找减少或抵消这种隐含碳的方法，以便我们能够为客户提供出色的成果，同时实现他们的可持续发展目标。

 

一、什么是隐含碳？

隐含碳是指建筑材料在制造、运输和工地使用过程中产生的二氧化碳。客户和地方政府正在制定雄心勃勃的碳减排目标——例如，温哥华市最近的目标是到 2030 年将新建建筑的隐含碳排放量减少 40%。

混凝土是一种复合材料，几乎所有成分都通过提取和制造过程产生碳含量。混凝土的主要成分是波特兰水泥，它是通过在2,300 至 3,000 华氏度（1,260-1,649 摄氏度）温度的窑中燃烧石灰石而生产的。让这些窑炉达到一定温度需要大量的能量，而燃烧以及制造水泥所涉及的化学反应会释放大量的二氧化碳。总而言之，生产一吨波特兰水泥会排放大约一吨二氧化碳。

混凝土制造过程中排放的碳有79%来自水泥生产，但水泥仅占大多数混凝土混合物的13%。其余的是沙子、骨料和水。根据零能源项目，混凝土是建筑物中最大的隐含碳来源，在某些情况下高达55%。此外，混凝土生产占全球二氧化碳排放量的8%至11%。

二、寻找替代方案

作为 PCL 更广泛关注可持续建筑实践的一部分，我们已经确定了隐含碳为我们可以产生重大影响的领域。由于混凝土是建筑物隐含碳排放的一个重要因素，我们经验丰富的施工和设计专家研究了几种减少混凝土对项目整体碳足迹影响的方案。

 

第一个选择是使用含有较少波特兰水泥的混凝土混合物，并用其他材料代替。例如，波特兰石灰石水泥（含有 5% 至 15% 的石灰石）可用于代替混凝土混合物中的波特兰水泥，从而将制造过程中的碳排放量减少约 10%。相反，粉煤灰（从燃煤发电厂烟气中收集的颗粒物）可以替代混凝土混合物中 40% 至 70% 的波特兰水泥，具体取决于项目的规模。

其他替代成分包括炼铁高炉的炉渣；从金属生产中收集的二氧化硅颗粒；稻壳灰等天然材料，当细碎并暴露于水分时，会发生化学反应，形成坚固的化合物，可以很好地增强混凝土混合物。

另一种选择是将碳永久封存在混凝土中，提高其强度，同时抵消制造排放。一些公司将二氧化碳直接注入混凝土混合物中，而另一些公司则将其与钢渣混合，以帮助混凝土在气候控制室中固化。

虽然其中一些重新配制的混凝土混合物仅在某些地区可用，但它们可以大幅减少 10% 至 100% 的碳排放，甚至在适当的情况下实现负碳，并且随着对低碳替代混合物的需求而变得越来越广泛成长。交替混合通常对放置、整理或凝固时间影响不大。固化可能需要更长的时间，但从大批量浇注的热控制角度来看，这可能是有益的。

虽然与标准混凝土相比，低碳混合物的成本可能更高，但环境效益是巨大的，可以帮助业主实现可持续发展目标。将建筑物的混凝土碳强度降低25%至50%可以将整个项目的隐含碳降低12%至25%，而通常只花费总预算的 0.1% 至 0.5%。

其他碳减排方法包括：

纳入再生骨料和骨料替代品。

通过替代设计减少钢筋使用。

从通过可持续发展和可再生能源实现立即减排的项目购买碳信用额。

 

三、低碳混凝土在工作中的应用

研究是伟大的第一步，但如果不付诸实施，一切都是徒劳。在 PCL，我们正在采取下一步行动，在我们最新的一些大型项目中使用低碳混凝土混合物。

在卡尔加里国际机场建造新的东除冰停机坪时，我们的团队选择了CarbonCure Technologies的混凝土混合物并注入二氧化碳。这是这种混合物首次在加拿大使用，并获得了积极的评价。平均每立方米CarbonCure混凝土浇筑可抵消16公斤的碳排放；在这个有六个足球场大小的项目中，偏移总量为160吨。

与此同时，在阿尔伯塔省瓦尔堡（埃德蒙顿西南部）的 Capital Power Genesee Repowering项目中，我们的工业团队使用了拉法基的EcoPact混凝土，用其他材料替代了高比例的波特兰水泥。与标准混合物相比，排放量减少了20%，相当于我们的工作范围减少了340,000多公斤，即340吨碳。

在 PCL，我们一直在寻找新的方法来为我们的业主实现可持续建设，并且我们一直在思考为我们的客户将这些新方法付诸实践的最佳方法。我们的专家已准备好将他们的知识运用到创新的新项目中，使建筑行业向净零碳的未来更近一步。