混凝土是當今世界上被用得最多的建築材料，從磚頭小屋到摩天大樓，從鄉間小橋到跨海大橋，都有可能要用到混凝土。但不幸的是，製作混凝土必須要用到水泥，而水泥的生產過程不僅會汙染環境，還會產生大量的碳排放。

最近，來自日本東京大學的科學家們開發了一種新的混凝土配方，使用酒精和催化劑，將沙子和礫石粘合在一起，而不需要用到水泥。

水泥是怎麼生產出來的？

在對比新混凝土配方之前，我們先來了解水泥是怎麼生產出來的。在水泥的生產過程中，首先要對石灰石、鐵礦石等原料進行破碎，接著進行原料預均化，第三步是將這些原料送入迴轉窯中進行持續加熱，讓原料中的碳酸鹽分解，生成大量的熟料。

最後一道工序則是對那些熟料進行粉磨，磨至一定的粒度，增大其水化面積，滿足水泥漿體凝結、硬化的要求。

水泥的生產過程對環境相當不“友好”，在高溫和石灰石脫氣的工序中，每千克水泥產生約1千克的二氧化碳。而最後一道工序，對熟料進行粉磨，也會消耗大量的電能，間接增加碳排放。考慮到全世界的每年的水泥生產總量，其生產過程所排放的二氧化碳，約佔每年全球二氧化碳排放量的8%。

水泥的替代品？

考慮到這一點，科學家們正在研究更環保的替代品，最常見的是用煤粉灰或鋼渣等廢料來代替石灰石。但在這項新的研究中，研究人員開發了一種新的配方，直接跳過水泥的生產過程，並不需要水泥，用其他材料將沙子和礫石粘合在一起。

該研究的主要負責人酒井裕哉（Yuya Sakai）說：“在整個過程中，我們會不斷抽取水分，讓酒精、催化劑和沙子產生反應，生成四烷氧基矽烷（這是一種效能很好的粘結劑）。我們的想法是，不斷注入水並抽出水，產生更多的四烷氧基矽烷，直到沙子顆粒牢固地粘合在一起。”

研究小組用石英砂、乙醇、氫氧化鉀和2，2-二甲氧基丙烷的混合物在銅容器中加熱。他們在裝置上運行了幾十種不同的變化，改變了原料的體積和比例，燃燒的溫度，以及燃燒的時間——24、36、48或72小時。

根據不同的情況，沙子會不同程度地粘結在一起，經過多次試驗，得到了穩定且相對堅固的混凝土材料。但是這種混凝土的抗壓強度還沒有達到人們對傳統混凝土的預期。到目前為止，研究小組只是透過人工的方法來測試它的抗壓強度，總之抗壓強度不夠理想。在未來的實驗中，科學家們會使它經受更劇烈的測試，並尋找可能使它更堅固的方法。

不過，這種新方法還有其他優點。研究人員說，這種新型混凝土比普通材料更耐用，可以抵禦化學物質、溫度和溼度等對建築的侵蝕。它還可以用於各種各樣的骨料，包括不同粒徑的沙子，以及其他可能在使用時膨脹的材料。

研究報告的第二作者艾哈邁德·法拉哈尼（Ahmad Farahani）說：“我們用矽砂、玻璃珠、沙漠砂和模擬月球砂等獲得了足夠堅固的產品。這些發現可以促進全球建築業向更環保、更經濟的方向發展。我們的技術不需要在常規施工中使用特定的沙粒。這也將有助於解決氣候變化和空間發展問題。”

至於住在用這樣的混凝土建造的房屋裡會不會醉的問題，答案顯而易見，不會。因為酒精在參與化學反應的過程中已經被耗盡，就算還有部分酒精殘留，也會在建造房屋的過程中被揮發殆盡。

但新的問題又來了，這樣的混凝土在實際應用中會不會使用大量的酒精？生產這些酒精會不會增加更多的碳排放？成本會不會比傳統混凝土高？你是如何看待這種新混凝土配方的呢，請在評論區發表你的看法。