Цемент - один из ключевых для цивилизации материалов, который за свою почти 2000-летнюю историю использовался при строительстве самых разнообразных сооружений - от римского Колизея до современных небоскребов и автострад.

К сожалению, производство распространенного вида цемента, известного как портландцемент, наносит значительные угрозы окружающей среде, ведь при получении одной его тонны в атмосферу выбрасывается почти тонна диоксида углерода, что суммарно составляет около 5% всех техногенных выбросов парниковых газов. Как известно, для резки бетона широко применяются алмазные диски, способные просверлить самую жесткую поверхность.

Как ни странно, несмотря на широкую распространенность, цемент является одним из самых сложных продуктов в материаловедении. Как отмечает Гемлин Дженнигс, директор Лаборатории по изучению прочности цемента (Cement Sustainability Hub, CSHub) при Массачусетском технологическом институте, «начиная с состава цемента и заканчивая его химической реакцией с водой, многие важные вопросы до сих пор остаются без ответа».

Торговля квотами выбросов парниковых газов и перспектива введения «углеродного налога» побудила правительства и промышленные группы многих стран мира всерьез заняться поиском экологичных альтернатив традиционному цементу.

Отметим, что производство цемента начинается со смешивания известняка и алюмосиликатной глины, которые «запекаются» при температуре 1500 С. В результате образуется серая, мраморовидные смесь, которая называется клинкер. В состав клинкера входит железо, кремний и оксиды алюминия и кальция, которые образуются, когда под действием температуры из известняка выделяется углекислый газ, который и является промышленным выбросом при производстве цемента (другим выбросом является СО₂, образующийся при сгорании топлива для нагрева печи).

Когда клинкер остывает, его смешивают с гипсом (количество которого определяет скорость застывания цемента), измельчают до консистенции муки и фасуют.