虽然水泥只占混凝土体积的一小部分，但它对混凝土的碳排放几乎负有全部责任。水泥生产不仅是能源密集型的，而且其内在的化学反应——煅烧——释放出气态的二氧化碳。在化石燃料替代和提高能源效率方面的努力已用于解决与电力有关的排放问题。防止二氧化碳从煅烧反应中释放是比较棘手的，但碳捕获和利用(CCU)等创新解决方案可以实现低碳甚至负碳混凝土。
IDTechEx最近的报告碳捕获、利用和储存2021-2040年探索CCU的技术和商业方面，以及它在减少二氧化碳排放方面的潜力。
在煅烧反应过程中产生的二氧化碳可以在点源捕获，要么安全地储存在地下(碳储存)，要么用于一系列工业应用(碳利用)，包括混凝土制造。这些碳捕获、利用和储存(CCUS)在应对气候变化的斗争中，技术可能会发挥关键作用。联合国估计，到2050年，CCUS每年可以减少15到63亿吨的二氧化碳当量。
虽然CCUS技术在商业上确实存在，但要对全球排放产生有意义的影响，它们还需要扩大数百倍。由于二氧化碳储存没有一个监管框架就没有商业模式，二氧化碳利用可以提高CCU的经济可行性。然而，要想将捕获的二氧化碳作为一种原材料广泛应用，二氧化碳市场和分销基础设施将需要相应扩大。
利用现场捕获的二氧化碳作为混凝土生产的原料可能是一个有效的循环。应用这一原理的一个很有前途的解决方案是碳固化混凝土。在二氧化碳固化过程中，注入捕获的二氧化碳以加速过程，加强混凝土，并将二氧化碳隔离到最终产品中。
总部位于蒙特利尔的清洁技术公司CarbiCrete使用这种二氧化碳固化方法生产碳负的预制混凝土块。负排放不仅是通过使用二氧化碳实现的，还通过使用工业废料，钢渣，消除了对水泥的需要。CarbonCure承诺将碳足迹适度减少5%左右，但其技术的市场渗透率更大，既包括预制混凝土，也包括预拌混凝土。该公司还使用捕获的二氧化碳来加强再生混凝土骨料(RCA)，并处理混凝土洗涤水，使其能够重复使用。
另一家加拿大初创企业碳升级回收技术公司(CUT)通过将二氧化碳加入到工业废料的副产品(如粉煤灰)中来生产混凝土添加剂。CUT的二氧化碳增强粉煤灰承诺提高混凝土强度，同时通过隔离二氧化碳减少高达25%的碳足迹，并减少10%的水泥原料需求。
虽然其中一些技术可以降低操作成本和原材料成本，但寻找捕获的二氧化碳可能会增加最终产品的总价格。通过适当的政策激励和大规模实施带来的成本降低，这种“绿色溢价”可以降低，为这些低碳混凝土替代品的发展提供所需的优势。
混凝土制造商面临着越来越大的减排压力，尽管其经济优势仍不确定。为了从CCU技术中获利，混凝土制造商将需要致力于从根本上改变其成熟的制造方法，这可能涉及巨额投资和与不熟悉的参与者的合作，如碳捕捉公司和授权使用二氧化碳解决方案的创新者。有远见的企业很可能不会让自己的业务走向未来，因为他们既关注利润，也关注可持续性。
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