從"負碳水泥"到"生態磚"，建筑材料行業正在掀起一場深刻的綠色變革。

建筑行業是全球溫室氣體排放的重要來源之一，據國際能源署（IEA）估計，建筑行業占全球二氧化碳排放量的約30%。

因此，很多建筑材料公司和科研人員都在致力于研發氣候友好的新型建筑材料。

《環球零碳》曾報道過可以自發電、自儲電的“儲能水泥”、生產過程中可以封存二氧化碳的3D打印水泥、利用橄欖石粉生產的碳中和水泥以及能夠持續吸碳的藍藻活體建材等。

但其實除了水泥之外，作為建筑基礎材料的磚塊，其生產過程同樣對環境造成顯著影響。

傳統磚塊在高溫燒制過程中，磚塊中的有機雜質和碳酸鹽（如石灰石中的碳酸鈣）在高溫下分解，會釋放大量的二氧化碳。

針對這一問題，英國可持續材料開發商earth4Earth提出了創新解決方案，開發了一系列可以捕獲和永久儲存二氧化碳的磚塊。

該公司由英國利茲大學建筑材料科學教授Theodore Hanein聯合創立，專注于開發和生產"生命周期碳負"的散裝化學品和建筑材料。

來源：earth4Earth

簡單來說，他們不僅減少建筑材料生產中的碳排放，更創造出能主動吸收二氧化碳的產品，使建筑成為城市的"碳海綿"。

這些磚塊在生產過程中可以直接從空氣中捕捉二氧化碳，并儲存在磚塊中。這意味著只需使用磚塊，建筑物就可以變成碳匯。

這些磚塊采用建筑工地的廢棄混凝土制成——這些廢料原本會被直接送往垃圾填埋場。

通過與earth4Earth（e4E）研發的特制粘合劑結合，磚塊的耐用性和機械性能得到顯著提升。

在磚塊制造中，粘合劑是增強材料內部結合力的關鍵成分，直接影響磚塊的強度、密度和耐久性。

傳統粘合劑的生產會釋放大量二氧化碳，主要因其核心原料——石灰的加工過程所致。

石灰通常由石灰石在約1000°C的高溫下煅燒制成，這一過程不僅消耗化石燃料，還會因原料分解產生大量碳排放。

盡管earth4Earth的粘合劑同樣以石灰為基礎，但其創新工藝大幅降低了碳排放。研究團隊基于陰離子交換原理，開發出一種新型石灰生產技術，顯著減少了碳足跡。

更關鍵的是，石灰（氧化鈣）在與水反應生成氫氧化鈣后，能夠進一步與空氣中的二氧化碳反應，形成碳酸鈣，實現碳化硬化。

這一化學反應使磚塊中的粘合劑能夠快速捕獲并永久儲存二氧化碳。被吸收的二氧化碳不僅不會釋放，還能增強材料的性能。

此外，由于采用土基配方，這些磚塊具有透濕性，允許潮濕空氣通過。這意味著即使在建筑使用過程中，磚塊也能持續吸收空氣中的二氧化碳，實現全生命周期的碳固定。

來源：earth4Earth

這些磚塊還具備完全可回收的特性：報廢后既可壓碎制成新磚，也能回歸自然促進土壤改良。

磚塊吸收的碳以穩定碳酸鹽的形式存在，而其中的鈣、鎂、硫等元素還能作為天然肥料。研究人員甚至用這些材料殘渣成功種植出了南瓜，驗證了其生態價值。

目前，earth4Earth已開發出滿足不同需求的產品系列，包括N10、N20和N30三種規格的磚塊，其e4E粘合劑含量分別為10%、20%和30%。

來源：earth4Earth

粘合劑比例越高，磚塊的碳吸收能力越強。此外，公司還提供L10（采用傳統石灰工藝但具備固碳功能）和L0（純土基無粘合劑）兩種補充型號。

據e4E稱，其低碳磚的靈感來自中國傳統建筑——福建土樓，以其可持續設計和能源效率而聞名。

福建土樓始建于12世紀，至今已有數百年的歷史。即使在自然災害中也具有彈性，甚至能抵御地震和臺風。

由于它們是用夯土制成的，并用竹子和其他天然材料（包括石頭和木材）加固，這些結構自然調節溫度，它們自然通風良好，室內空氣質量極佳。

來源：earth4Earth

e4E將這種傳統智慧與現代材料科學相融合，開創了建筑新材料的發展路徑。

這家成立于2023年的公司雖然年輕，卻已在低碳建筑材料領域掀起波瀾。

2024年，中國聯合水務公司看中了這家初創企業的潛力，通過其香港子公司投資3000萬元人民幣，獲得了e4E公司50%的股份。

這項投資也反映了市場對建筑領域碳捕捉利用與封存（CCUS）技術商業前景的看好。

目前該公司在謝菲爾德設有研發中心，并在中國武漢設有工廠。e4E已建立完整生產線，可實現產品規模化供應。

該公司計劃明年在英國啟動本土化生產，創造就業機會的同時降低運輸碳足跡。

聯合創始人Theodore Hanein表示：“我們對我們的工作將如何幫助建筑項目實現凈零排放以及它將在恢復地球健康方面產生的巨大影響感到非常興奮。

該公司計劃在未來也使用e4E粘合劑開發其他類型的磚塊和材料，為建筑行業的脫碳提供實用的解決方案。