Αν και είναι απαραίτητο για την κατασκευή των δομών που βελτιώνουν την καθημερινότητά μας, το σκυρόδεμα είναι υπεύθυνο για το 8 τοις εκατό των παγκόσμιων εκπομπών άνθρακα. και το 90% αυτών των εκπομπών προέρχονται από την παραγωγή κλίνκερ, του κύριου συστατικού που συμβάλλει στην αντοχή του σκυροδέματος.
Βάσει της Συμφωνίας του Παρισιού για το Κλίμα, η παγκόσμια βιομηχανία σκυροδέματος πρέπει να μειώσει τις εκπομπές κατά 16% έως το 2030 και 100% έως το 2050 για να παραμείνει εντός του προϋπολογισμού του άνθρακα κατά 1,5 βαθμούς Κελσίου. Αυτή η προσπάθεια θα απαιτήσει σημαντικές αλλαγές σε όλη τη συγκεκριμένη αλυσίδα αξίας, αλλά το πιο εύκολο και οικονομικό μέτρο είναι η χρήση λιγότερου υλικού ενώ πληρούνται οι απαιτήσεις του έργου. Η μείωση της ζήτησης για κλίνκερ υψηλής έντασης άνθρακα θα συμβάλει στην επαναφορά της βιομηχανίας σκυροδέματος στην επίτευξη των στόχων της για το κλίμα.
Το πρώτο βήμα προς τον μετριασμό του αποτυπώματος άνθρακα του κλάδου είναι η χρήση λιγότερου σκυροδέματος σε κάθε εφαρμογή, ακόμη και όταν οι εφαρμογές αυξάνονται. Υπάρχουν αρκετές υπάρχουσες και αναπτυσσόμενες μέθοδοι για τη διασφάλιση της αποδοτικότητας του υλικού σκυροδέματος που μπορεί να οδηγήσει σε μεγάλη εξοικονόμηση άνθρακα χωρίς αλλαγή του ίδιου του υλικού. Τα παραδοσιακά σχέδια κτιρίων και άλλα έργα στοχεύουν στην ελαχιστοποίηση του κόστους και όχι στις εκπομπές άνθρακα και στο επίπεδο υπερβολικών περιθωρίων σχεδιασμού. Ωστόσο, η πρόσφατη και συνεχής πρόοδος στα αυτοματοποιημένα εργαλεία σχεδίασης επιτρέπει στους δομικούς μηχανικούς και τους αρχιτέκτονες να διερευνήσουν γρήγορα περισσότερες δομικές επιλογές για ένα δεδομένο έργο, λαμβάνοντας περισσότερο υπόψη την αποδοτικότητα του υλικού.
Μια δημοσίευση της RMI Profitably Decarbonizing Heavy Tramsport an Industrial Heat, ασχολείται με την εξοικονόμηση σκυροδέματος και χάλυβα που μπορεί να επιτευχθεί κερδοφόρα μέσω καλύτερου δομικού σχεδιασμού. Για παράδειγμα, τέτοιες μέθοδοι μηχανικής περιόρισαν στον Πύργο Freedom της Νέας Υόρκης και στον Πύργο της Σαγκάης στην Κίνα κατά 40% και 24% αντίστοιχα, της χρήσης σκυροδέματος. Καθώς το λογισμικό αυτοματοποιημένου σχεδιασμού βελτιώνεται, ο λιτός σχεδιασμός αναμένεται να είναι ανταγωνιστικός στο κόστος (σε χρόνο σχεδιασμού) με τις τρέχουσες μεθόδους και να γίνει ο κύριος μοχλός μείωσης της ζήτησης.
Ένας δεύτερος μοχλός είναι να μην χρησιμοποιούμε νέο σκυρόδεμα. Σε ορισμένες περιπτώσεις, επιλογές όπως η επαναχρησιμοποίηση στοιχείων από σκυρόδεμα από παλιές κατασκευές μπορούν να προσφέρουν μειώσεις CO2. Ωστόσο, η σωστή απάντηση θα διαφέρει από περιοχή σε περιοχή και εξαρτάται από πολλούς άλλους παράγοντες, όπως ο τύπος κατασκευής, οι απαιτήσεις σχεδιασμού, η τοπική διαθεσιμότητα υλικών και πολλά άλλα.
Ταυτόχρονα, οι οικοδομικοί κώδικες και οι προτιμήσεις της αγοράς πρέπει να προσαρμοστούν ώστε να επιτρέπεται η χρήση σκυροδέματος χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα. Καθώς ο άνθρακας γίνεται βασικός παράγοντας για την κατασκευή της υποδομής μας, πρέπει να κλείσουμε το χάσμα καινοτομίας μεταξύ των αναγκών των σχεδιαστών και της υπάρχουσας τεχνολογίας. Εργαλεία όπως το Εργαλείο EC3 συγκρίνουν αποτελεσματικά τον ενσωματωμένο άνθρακα των επιλογών σχεδιασμού έργου παράλληλα με τις αυστηρές δοκιμές και θα ανοίξουν το δρόμο για τις δομές χαμηλών εκπομπών άνθρακα του μέλλοντος.
Εκτός από τη μείωση της συνολικής ποσότητας σκυροδέματος που χρησιμοποιείται στα κτίρια, η χρήση λιγότερου τσιμέντου ανά μονάδα σκυροδέματος είναι ένας άλλος αποτελεσματικός τρόπος για τη μείωση της περιεκτικότητας σε κλίνκερ και της έντασης άνθρακα του σκυροδέματος. Για να μειώσουμε την ένταση του συνδετικού υλικού χωρίς να αυξήσουμε τον κίνδυνο, θα πρέπει να μεταβούμε στη χρήση χύδην τσιμέντου, όπως το έτοιμο σκυρόδεμα, στο οποίο η σπατάλη τσιμέντου μειώνεται έως και 30%, οι προδιαγραφές του μείγματος και η δημιουργία μείγματος είναι πιο ακριβείς και μπορούν να προστεθούν χημικά που ονομάζονται πρόσμικτα για τη βελτίωση των ιδιοτήτων του σκυροδέματος και τη μείωση των απαιτήσεων σε τσιμέντο.
Οι εναλλακτικές λύσεις του παραδοσιακού τσιμέντου κλίνκερ Πόρτλαντ έχουν επίσης αποτελέσει αντικείμενο πολλών ερευνών, αλλά το κόστος, η απόδοση των υλικών, η διαθεσιμότητα πρώτων υλών και οι εισροές ενέργειας έχουν οδηγήσει σε περιορισμένη υιοθέτηση . Αν και αυτός ο μοχλός έχει κάποιο πλεονέκτημα, η μεγάλης κλίμακας ανάπτυξη αυτών των εξειδικευμένων λύσεων είναι απίθανη βραχυπρόθεσμα, καθώς παραμένουν σχετικά προσαρμοσμένα προϊόντα, αναζητώντας θέσεις σε έναν κόσμο εξαιρετικά εμπορευματοποιημένο. Υπάρχουν και άλλες λύσεις, όπως η χρήση περιορισμένων ποσότητων συμπληρωματικών τσιμεντοειδών υλικών (SCM) σε μείγματα τσιμέντου, το τσιμέντο ECOPlanet χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα της Holcim κλπ.
