美国加州大学圣巴巴拉分校地质学家杰夫·普兰塞维奇与Brimstone Energy公司科迪·芬克共同主导的一项研究提出，用玄武岩等富含钙的硅酸盐岩石替代石灰石生产硅酸盐水泥，可将相关二氧化碳排放减少80%以上，所需能耗不足加工石灰石的60%。该论文发表于《通讯·可持续性》期刊。

普兰塞维奇表示：“公众很少意识到水泥是气候变化的主要推手之一，但水泥生产排放的二氧化碳与全球所有乘用车的排放量相当。”水泥行业约占全球温室气体排放总量的4.4%。

目前硅酸盐水泥中的钙来自石灰石，生产需将石灰石加热至1500°C以上制得生石灰，每生产一吨水泥约排放500千克二氧化碳，不含生产能耗带来的额外排放。普兰塞维奇说：“石灰石一半是二氧化碳，这些二氧化碳在水泥生产过程中释放到大气中。”

研究团队利用地质图评估了硅酸盐岩石在地表的可开采量，发现在当前产量水平下储量足以供应水泥生产数十万年。普兰塞维奇表示：“并非所有玄武岩都易于开采，但数据表明，玄武岩中的钙几乎取之不尽。”

研究测算显示，若以天然气为能源，每吨水泥的最低二氧化碳排放量从609千克降至约50千克。即便使用平均电网电力且未经工艺优化，碳排放量也比石灰石标准工艺减少25%以上。

硅酸盐岩石通常含有多种有价金属，可在水泥生产中作为副产品回收。玄武岩中钙与铁的比例接近社会消费水泥与钢的比例，可用同一种岩石生产两种材料。玄武岩的铝含量约为当前消费量的20倍。

水泥价格低廉，每吨约150美元，石灰石制造硅酸盐水泥的工艺已优化超过一个世纪。普兰塞维奇指出：“建筑行业从设计、施工到维护都围绕着硅酸盐水泥建立，即使是对标准的微小改动也会被反复斟酌、缓慢采用。”他同时表示：“这篇论文实际上是在呼吁其他研究者尝试新技术以加速水泥脱碳，因为仅仅通过从不同岩石中获取钙，就有望解决一个与汽车同等量级的气候问题。”

更多信息：作者：杰夫·普兰塞维奇，标题：《硅酸盐钙源：通往低碳硅酸盐水泥的路径》，发表于：《通讯·可持续性》（2026年）。