西班牙高等科學(xué)研究理事會（CSIC）下屬安達(dá)盧西亞地球科學(xué)研究所聯(lián)合法國格勒諾布爾阿爾卑斯大學(xué)及德國巴斯夫公司，成功開發(fā)出一種常溫下將建筑石膏廢料轉(zhuǎn)化為高純度球霰石的工藝。該技術(shù)無需額外加水與高溫煅燒，在轉(zhuǎn)化過程中可直接捕獲二氧化碳，為建材行業(yè)固廢資源化與碳減排提供了全新路徑。

相關(guān)研究成果已于2026年2月發(fā)表于《先進(jìn)功能材料》期刊。研究團(tuán)隊指出，該工藝的核心在于將建筑石膏粉末直接溶解于富含碳酸鹽的水溶液中。反應(yīng)全程在室溫下進(jìn)行，不添加任何化學(xué)助劑或催化劑。所得產(chǎn)物為自然界罕見的碳酸鈣多晶型物——球霰石，其純度超過95%，比表面積高達(dá)每克9至22平方米。這種極高的比表面積賦予了材料極強(qiáng)的化學(xué)反應(yīng)活性，使其能夠高效固定碳元素。與傳統(tǒng)水泥生產(chǎn)需在回轉(zhuǎn)窯中維持1450攝氏度高溫煅燒相比，該常溫液相合成路線大幅削減了化石燃料消耗與直接工藝排放。

在實際應(yīng)用層面，研究人員發(fā)現(xiàn)球霰石顆粒遇水后會通過溶解-再沉淀機(jī)制迅速轉(zhuǎn)化為文石晶體。這一相變過程能在短時間內(nèi)賦予材料顯著的抗壓強(qiáng)度。實驗數(shù)據(jù)顯示，在80攝氏度的氯化鎂與氯化鍶溶液環(huán)境中，完全轉(zhuǎn)化為文石后的復(fù)合材料抗壓強(qiáng)度可達(dá)9.4兆帕，性能已接近常規(guī)硅酸鹽水泥水平。由于該流程跳過了傳統(tǒng)波特蘭水泥生產(chǎn)中能耗極高且碳排放密集的熟料燒結(jié)環(huán)節(jié)，直接在混凝土體系中引入此類輕質(zhì)多孔結(jié)構(gòu)，有望顯著降低建筑材料的隱含碳足跡。球霰石特有的微球形貌還能改善漿體流動性，減少減水劑摻量，這對預(yù)拌混凝土攪拌站的配合比優(yōu)化具有直接參考價值。值得注意的是，球霰石屬于亞穩(wěn)態(tài)晶型，其向文石或方解石的轉(zhuǎn)化速率受環(huán)境溫濕度影響較大，工程應(yīng)用中需通過表面改性或復(fù)合激發(fā)劑來調(diào)控凝結(jié)時間，以滿足不同施工工況的初終凝要求。

除建筑工程外，該捕碳礦物在造紙?zhí)盍?、醫(yī)藥輔料及化妝品基質(zhì)等領(lǐng)域同樣具備替代潛力。當(dāng)前歐盟地區(qū)建筑垃圾石膏的綜合回收率僅維持在15%左右，大量廢棄石膏仍依賴填埋或焚燒處理，造成二次污染與土地占用。研究團(tuán)隊測算，若將磷石膏等工業(yè)副產(chǎn)鈣納入原料體系，全球每年潛在可利用的含硫固廢資源可達(dá)3億噸以上。實驗室階段的樣品在密封條件下已穩(wěn)定存放六個月，證明其儲存與運(yùn)輸可行性。歐洲市場對低碳建材的強(qiáng)制認(rèn)證要求日益嚴(yán)格，此類基于固廢轉(zhuǎn)化的非燒結(jié)膠凝材料正契合當(dāng)?shù)鼐G色建筑評級體系的加分項。隨著碳邊境調(diào)節(jié)機(jī)制逐步落地，具備明確碳匯屬性的再生礦物材料在國際貿(mào)易中的溢價空間將進(jìn)一步打開，出口型企業(yè)需提前準(zhǔn)備產(chǎn)品環(huán)境聲明文件。

對于中國建材產(chǎn)業(yè)鏈而言，該技術(shù)的商業(yè)化落地仍需跨越經(jīng)濟(jì)性驗證與中試放大兩大門檻。國內(nèi)脫硫石膏與磷石膏年產(chǎn)量龐大，但高端特種碳酸鈣粉體長期依賴進(jìn)口。未來若該工藝完成工業(yè)化改造，國內(nèi)企業(yè)可重點(diǎn)關(guān)注其在無熟料低碳水泥配方中的復(fù)配比例，以及不同產(chǎn)地脫硫石膏對反應(yīng)動力學(xué)的影響。采購端需密切跟蹤后續(xù)第三方機(jī)構(gòu)的耐久性測試報告與全生命周期碳核算數(shù)據(jù)，提前布局符合GB/T標(biāo)準(zhǔn)體系的綠色建材供應(yīng)鏈。同時，常溫碳化工藝的規(guī)?；磻?yīng)器設(shè)計、碳酸鹽循環(huán)液的再生效率以及Zui終產(chǎn)品的粒徑分布控制，將是決定其能否進(jìn)入主流基建招標(biāo)名錄的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)。建議國內(nèi)粉體裝備制造商與膠凝材料企業(yè)開展聯(lián)合攻關(guān)，重點(diǎn)突破連續(xù)式固液分離與低溫碳化耦合技術(shù)，以縮短從實驗室配方到萬噸級產(chǎn)線的驗證周期。