东京大学的酒井雄也副教授开发出了不使用水泥等粘合材料，直接让沙子相互粘合来制造建筑材料的技术。将沙子、酒精和催化剂放入密闭容器中进行加热后再冷却，沙子就会凝固变硬，获得的材料可以作为混凝土的替代材料使用。该技术有助于削减来自生产水泥时产生的二氧化碳（CO2）。该项技术的目标是利用不适合制作混凝土的沙漠沙子，以及在月球基地等难以制作混凝土的特殊环境下实用化。
混凝土一般是混合水泥、沙子、砾石和水制造的，而制造水泥时排放的二氧化碳占全球总排放量的8％，在全球性的脱碳潮流中，也要设法减少水泥的使用量。而且有报告指出，水泥的主要原料石灰石的采石场数量不足，“数十年后优质资源可能会枯竭”（酒井副教授）。而沙漠中大量存在的沙子为球状，且颗粒非常小，不适合用作建筑材料。
新开发的建筑材料以沙子、酒精和作为催化剂的氢氧化钾等为原料。将这些原料放入密闭容器中，以240摄氏度的温度加热24小时后，沙子会变成粘稠状，颗粒之间相互粘合，形成固体。冷却一晩就可以变成坚固的建筑材料。
将沙子（右）凝固后制成的建筑材料（左）（图片由东京大学酒井副教授提供）
据酒井副教授介绍，沙子、砾石和玻璃等只要是含二氧化硅的物质都可以利用此次开发的方法固化。无需担心沙子等资源枯竭，酒精和催化剂还可以重复使用，可以降低材料的采购成本。
在实验中，除了玻璃的原料硅砂和玻璃珠外，研究团队还凝固了非洲纳米比亚沙漠中的沙子，以及模拟月球的沙子，均成功制造了人造岩石。这种方法只要有密闭容器和加热装置就可以制造，因此还有望在月球表面汇集沙子建造建筑物。
混凝土可能会在酸雨等的作用下溶解，或者因为干燥等而导致体积发生变化。新开发的材料则没有这些担心，有望较混凝土进一步提高耐久性。如果耐久性得以提高，就可以延长道路和桥梁等基础设施设备的寿命，应该还有助于解决现场施工人员不足的问题等。
有助于解决混凝土存在的问题 |
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代表性建筑材料混凝土 |
水泥在制造时会排放大量二氧化碳 |
作为原料的优质沙子短缺，水泥材料石灰石的品质下降也是问题 |
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粘合沙子制造的新材料 |
加热后沙子会自行凝固 |
可以利用月球或沙漠的沙子制造 |
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对酸雨和干燥的耐性也比较强 |
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不过这种新材料也存在课题。目前其制造成本比混凝土高，因此今后计划降低成本。还打算解决目前只有混凝土一半左右的强度以及耐久性等问题。另外，月球表面的沙子几乎不含硅，即使固化，沙子也容易松散，今后将改良催化剂，还计划降低加热温度等。
目前东京大学的团队已经收到从事太空开发的海外公司等的咨询，并计划与他们合作，将该材料推进实用化。研究团队认为，如果能作为混凝土的替代材料普及，有望加快脱碳和太空开发。
日文：落合修平、日经产业新闻，2021/05/12
中文：JST客观日本编辑部
