華盛頓州立大學的研究人員使用粉煤灰創造了一種可持續的替代傳統混凝土的方法，粉煤灰是煤基發電的一種廢物。

這一進展通過利用煤炭生產廢料和顯著減少混凝土生產對環境的影響，同時解決了兩大環境問題。

WSU 土木與環境工程系副教授 Xianming Shi 和研究生 Gang Xu 開發了一種堅固耐用的混凝土，該混凝土使用粉煤灰作為粘合劑，無需使用環境密集型水泥中國建材網cnprofit.com。他們在 8 月號的燃料雜志上報告了他們的工作。

減少能源需求、溫室氣體排放

通過將水泥與沙子和礫石混合制成的傳統混凝土的生產占全球溫室氣體排放量的 5% 至 8%。這是因為水泥是混凝土的關鍵成分，需要高溫和大量能源才能生產。

粉煤灰是煤塵燃燒后殘留的物質，同時已成為美國重要的廢物管理問題。超過 50% 的飛灰最終進入垃圾填埋場，很容易滲入附近的環境。

雖然一些研究人員在混凝土中使用了粉煤灰，但他們無法消除傳統上制造堅固材料所需的強烈加熱方法。

“我們的生產方法不需要加熱或使用任何水泥，”徐說。

分子工程

這項工作也很重要，因為研究人員正在使用納米材料在分子水平上設計混凝土。

“為了可持續地推進建筑業，我們需要利用納米材料的‘自下而上’的能力，”施說。

該團隊使用最近發現的納米材料氧化石墨烯來操縱粉煤灰與水的反應，并將活化的粉煤灰變成一種堅固的水泥狀材料。氧化石墨烯在粉煤灰和化學活化劑（如硅酸鈉和氧化鈣）的溶液中重新排列原子和分子。該過程創建了一個具有強鍵合原子的鋁酸鈣水合物分子鏈，形成比（水合）水泥更耐用的無機聚合物網絡。

幫助地下水，減輕洪水

該團隊將粉煤灰混凝土設計為可滲透的，這意味著水可以通過它來補充地下水并減輕洪水的可能性。

研究人員已經在 WSU 校園的測試地塊中展示了該材料在各種負載和溫度條件下的強度和行為。他們仍在使用埋在混凝土下的傳感器進行滲透測試和收集數據。他們最終希望將這項專利技術商業化。