整個世界都在建造和製造前所未有的東西，道路、醫院、汽車、傢俱，新的東西每天都會出現。這對那些從新事物和新基礎設施中受益的人來說是個好訊息，但也讓製造業和建築業對原材料變得極度渴求。
（來源：AI 生成）
自 1971 年以來，人類對鋼鐵的需求翻了三倍，鋁需求增加了六倍，水泥需求增加了近七倍。
所有這些都指向一個日益嚴重的氣候問題，因為製造、使用和處理某些材料會產生大量排放。加起來，全球材料生產所產生的溫室氣體排放約佔當今全球總排放量的四分之一。
我一直覺得這個事實很發人深省。畢竟，水泥人行道並不像發電廠那樣（肉眼可見地）向空氣中排放二氧化碳。
儘管如此，對於氣候行動來說，這些灰色的東西可能比發電站更具挑戰性。所以，現在讓我們深入探討一下，為什麼材料（生產）導致的氣候問題不那麼引人注目。
先從鋼鐵開始說起。鋼鐵可以說是材料世界中最大、最惡劣的“氣候麻煩”。根據國際能源署的資料，鋼鐵生產每年產生約 26 億噸二氧化碳，約佔所有能源相關排放的 7%。
如果你瞭解鍊鋼過程，就知道為什麼它會成為氣候問題的噩夢。大多數傳統鋼鐵製造商都依賴於一種名為高爐的裝置，它的溫度可以達到 1000°C 以上。在這種高溫下，鐵礦石和一種名為焦炭的煤衍生材料之間會發生化學反應。
達到這樣的溫度需要消耗大量的能源，而化石燃料是當今鋼鐵生產的核心。從大型建築的腳手架到車架，所有物品中的鋼材都可能與這些溫室氣體扯上關係。
一些公司正在尋找替代品來幫助生產更清潔的鋼鐵。初創企業 希望使用氫氣代替化石燃料。該公司正在瑞典建造世界上第一家商業規模的綠色鋼鐵廠，並表示到 2026 年將生產 250 萬噸鋼鐵。
其他公司正在努力嘗試用電鍊鋼。波士頓金屬（）公司的方法將使用電化學反應器，而不是高爐。
該公司計劃在 2025 或 2026 年前準備好一個工業規模的裝置，但正如我同事大衛·洛特曼（David Rotman）所解釋的那樣，進軍鋼鐵製造這樣龐大而保守的行業將是一個挑戰。
雖然高溫和巨大的能源需求是與材料相關的主要排放源之一，但它們並不是唯一的。想想水泥，這種混凝土中的關鍵成分。我敢打賭，你現在可以輕易在周圍發現這種不起眼的灰色物質。
水泥生產所產生的二氧化碳佔全球總排放量的 7% 以上。與鋼鐵一樣，水泥也需要大量的能源來製造，水泥窯的執行溫度通常比火山噴發時的溫度還要高。
但能源使用實際上只佔水泥導致的氣候問題的一半。另一半來自所謂的“直接排放”，這些排放來自於製造水泥所需的化學過程。
將破碎的岩石轉化為可用的建築材料，這其中涉及複雜的化學反應，其中一些步驟會釋放二氧化碳。所以，水泥生產造成了“雙倍的”氣候麻煩。
因此，讓水泥生產更加清潔將涉及兩個相關但截然不同的挑戰：在不燃燒化石燃料的情況下為這一過程提供動力，同時努力避免化學反應產生的排放。
初創公司 正在努力解決這兩個問題。該公司由麻省理工學院的兩名電池科學家創立，它正在開發一種依靠水和電來製作水泥的工藝，復刻在水泥窯裡進行的相同工作。
雖然該團隊的工藝一開始規模較小，生產的水泥小到可以放在你的手上，但該公司已經擴大了規模。
目前運營著一條試驗線，每年可生產約 100 噸水泥，並計劃在 2026 年初開設一個更大的示範設施。之後，它計劃在 2028 年左右建造一座更大的工廠。
讓我們所依賴的材料變得更清潔是一項艱鉅的任務，水泥和鋼鐵也只是整個難題的兩小部分：應對氣候變化，還需要重塑我們製造和使用鋁和塑膠等其他材料的過程。
作者簡介：凱茜·克龍哈特（Casey Crownhart），是《麻省理工科技評論》的氣候記者，專注於可再生能源、交通以及技術如何應對氣候變化。她還曾是一名自由科學和環境記者，為 Popular Science 和 Atlas Obscura 等媒體撰稿。在從事新聞工作之前，她是一名材料科學的研究員。
支援：Ren
排版：朵克斯
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