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华盛顿大学与微软合作研发低碳海藻混凝土 减少建筑碳排放

时间:2025-07-21 20:00

小编:小世评选

摘要: 在应对气候变化和环境保护的背景下,美国华盛顿大学与微软公司联手推出一种新型低碳混凝土,其核心成分为海藻粉末。这项创新举措有望在降低建筑行业碳排放的同时,推动可持续建筑材料的应用。

引言: 随着全球建筑行业的快速发展,混凝土作为最常用的建筑材料在满足城市建设需求的同时,也造成了巨大的碳排放压力。传统水泥生产过程中,二氧化碳排放量占全球总排放量接近10%。因此,探索低碳替代品已成为全球建筑行业的共识。华盛顿大学与微软的研究团队致力于研发结合天然材料与现代科技的新型混凝土。

低碳混凝土的可行性: 华盛顿大学材料科学与工程系的助理教授Eleftheria Roumeli表示,水泥是现代基础设施基础,但其生产过程中产生的碳足迹令人堪忧。传统水泥的生产不仅依赖于化石燃料,还涉及复杂的化学过程,导致每生产一公斤水泥就几乎释放出同等量的二氧化碳。与之形成鲜明对比的是,海藻作为一种具有光合作用的绿色植物,在生长过程中可以有效吸收二氧化碳,为水泥的可持续替代提供了新的思路。

机器学习的应用: 在传统的混凝土研发过程中,确定最佳成分组合往往需要经历数年的反复试验。通过引入定制的机器学习模型,研究团队能够在短短28天内优化海藻与水泥的混合比例。Roumeli指出,这一快速的优化过程主要得益于机器学习在数据分析和预测方面的优势。“机器学习在缩短研发周期方面的贡献是巨大的,尤其当我们引入一项全新的材料时,其重要性更加突出。”她说。

海藻作为添加剂的优势: 不同于其他需要复杂加工过程的水泥添加剂,干燥的海藻粉末可以被直接使用,这使其成为全球范围内推广低碳混凝土生产的理想选择。海藻不仅使混凝土在减轻碳排放方面具有优势,还能沿用当地的自然资源和生物残余,符合可持续发展的理念。

未来的探索方向: 研究团队目前正在积极探索不同类型的海藻成分及其对水泥性能的影响。他们的目标是将这种研究扩展到其他海藻品种以及农用残留物,形成一个更具本地化特征的水泥替代解决方案。结合机器学习,生产商可以灵活开发出能够满足当地环境与资源条件的水泥配方。

绿色建筑材料的前景: Roumeli强调,通过将海藻等天然材料与现代科学工具相结合,建筑生产可以实现本地化生产、减少碳排放。这不仅为建筑行业提供了可行的可持续发展路径,也为未来的绿色基础设施建设注入了新的动力。随着研究的深入,团队期待能够推动建筑行业向新一代可持续材料转型,为解决全球气候问题作出贡献。

华盛顿大学与微软的合作为低碳建筑材料的研发开辟了新思路,海藻作为一种天然、生态友好的材料,有望成为混凝土生产的重要组成部分。随着这一研究成果的不断深入,将能为全球建筑行业的可持续发展提供有力的技术支持,助力实现碳中和目标,为应对气候变化积极贡献力量。

出版信息: 该研究已被相关刊物《Matter》所接受并发表,成为全球范围内关注可持续建筑材料和创新科技应用的研究经典案例。

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