在加拿大，建筑施工活动频繁，无论是人行道和街道的修缮，还是新房和公寓的建造，水泥作为混凝土的关键成分被大量使用。然而，水泥生产带来了不容忽视的环境成本，全球温室气体总排放量的8%至10%都源于此。

为使水泥生产更环保，萨斯喀彻温大学工程学院的一个团队开展了相关研究，探索用生物炭替代部分生产混凝土的水泥的可行性。生物炭是在低氧环境下燃烧植物废料(生物质)产生的富含碳的细小粉末。该团队博士生拉维·帕特尔介绍，他们使用的是不可食用的成分，如亚麻或麦秸，这类植物废料通常会被留在田里。

帕特尔和同事们好奇用生物炭替代水泥会对混凝土耐久性产生何种影响。用生物炭替代不仅能减少水泥用量，还能吸收植物物质中的碳。为此，研究人员在水泥混合物中添加不同量的生物炭，并对每个样品展开研究。他们先观察样品在实际生活中承受混凝土磨损的情况，随后将样品带到加拿大光源(萨斯喀彻温大学的国家研究机构)进行混凝土内部结构的细致研究。

研究结果显示，添加生物炭的样品比添加更多水泥的样品更坚固，孔隙率更低。相关研究发表在《科学报告》杂志上。

接下来，研究团队将评估生物炭增强混凝土的长期性能。帕特尔称，此前他们对新配方混凝土进行了长达56天的测试，但还需在一两年后检查混凝土强度，因为建筑结构的使用年限长达50、60甚至70年，了解生物炭提高混凝土强度的长期性能十分必要。

该项目若能成功推进，或给建筑行业带来多项改进：混凝土生产将更环保，可利用原本会被填埋的植物废料，还有助于延长混凝土使用寿命。帕特尔表示，作为研究人员，希望回馈社会和环境，获得积极成果能为应对气候变化做出贡献。

更多信息：Ravi Patel 等人，《生物炭在胶凝材料中用于开发绿色混凝土复合材料的研究》，《科学报告》(2025 年)