从一个有2000年历史的罗马防波堤上采集的水下样本，可以为生产更耐用的混凝土和减少水泥制造相关的碳排放指明道路。

劳伦斯伯克利国家实验室(LBNL)宣布在意大利那不勒斯湾工作的研究人员采样的混凝土在化学成分上不同，而且比当代的同类混凝土更耐用。此外，用来制作它的石灰石在比今天石灰窑所需的温度低得多的温度下燃烧。

混凝土被广泛使用，但碳排放很高

混凝土是世界上使用最广泛的建筑材料。将其粘合在一起的胶水是硅酸盐水泥，它是石灰石和粘土的混合物，由煤粉、石油或天然气在巨大的窑中高温烘烤而成。

现代窑的工作温度超过2600华氏度，但伯克利的研究人员发现，罗马工艺所需的石灰更少，而且可以在1652华氏度的低得多的温度下进行加工。

伯克利实验室项目负责人保罗·蒙泰罗说:“并不是说现代混凝土不好——它太好了，我们每年要用掉190亿吨。”“问题是制造硅酸盐水泥占工业排放到空气中的二氧化碳的7%。”

研究人员马里奥斯·索索斯说，每生产一吨混凝土，就会向大气中释放一吨二氧化碳化学世界在2008年的一次采访中。现代的烧窑效率更高，每吨大约产生800公斤二氧化碳，但这仍然是一个很大的数量。

碳排放不仅是燃烧所需燃料以达到较高窑温的结果，也是碳酸钙本身分解的结果。

罗马食谱

根据LBNL的报告，罗马人将石灰和火山岩混合制成混凝土。

实验室说:“对于水下结构，石灰和火山灰混合形成灰浆，这种灰浆和火山凝灰岩被包装成木质形式。”海水立即引发了热的化学反应。石灰经过水合——将水分子纳入其结构中——并与灰反应，将整个混合物粘合在一起。”

用于海上混凝土的最好的灰烬来自波佐利镇。具有类似特征的火山灰被称为“pozzolan”，在世界各地都能找到。

据LBNL报道，在现代混凝土中，水泥粘合剂是钙、硅酸盐和水合物(C-S-H)的化合物，而罗马混凝土含有更多的铝和更少的硅。钙铝硅酸盐水合物(C-A-S-H)“是一种非常稳定的粘合剂。”

蒙泰罗说:“对我们来说，波佐兰的实际应用很重要。”“它可以取代世界对波特兰水泥需求的40%。世界各地都有波佐兰的来源。沙特阿拉伯没有任何粉煤灰，但那里有如山的火山灰。”

和现代的粉煤灰混凝土没什么两样

罗马人的混凝土配方似乎与现代的混合材料有一些相似之处，后者用粉煤灰(燃煤发电厂的废物或高炉炉渣)取代了部分硅酸盐水泥。根据美国环境保护署在美国，混凝土中高达40%的水泥(按重量计算)可以用粉煤灰代替。

为LBNL撰写团队发现报告的保罗·普莱斯(Paul Preuss)说，这两种混凝土之间肯定有相似之处。他在一封电子邮件中说:“虽然粉煤灰和火山灰具有相似的化学性质，但许多地方可以接触到火山灰，而这些地方可能没有粉煤灰(例如，沙特阿拉伯)。”

普鲁斯补充说，与罗马海水混凝土相比，波特兰水泥凝固和固化得很快，所以罗马混凝土“不是万灵药”。