拆掉的水泥牆還能吃回 CO₂？廢混凝土正在變成下一代「礦化碳庫」

一面混凝土牆拆掉之後，通常會被看成重量很大、價值不高的營建廢棄物：破碎、篩分、去除鋼筋，再做回填或再生骨材。但材料科學正在把它重新定義成一個仍有反應能力的礦物庫。舊水泥漿體裡仍含有可以與二氧化碳反應的鈣質相；在適當水分、粒徑、壓力與反應條件下，CO₂ 可以轉成較穩定的碳酸鹽。這就是廢混凝土「吃回 CO₂」的化學基礎，也是近年 carbon mineralization 與循環建材交會最快的方向之一。

美國 DOE／NETL 支持的 recycled concrete aggregates 專案，直接把加速碳酸化當成 CO₂ 儲存與再生骨材性能提升的雙重問題。研究重點不是把一塊廢混凝土放在空氣裡等它慢慢碳酸化，而是找出粒徑、反應器、濕度與 CO₂ 條件，讓反應更快、更可量化，也檢查碳酸化後骨材的物理、機械與耐久性是否改善。這很關鍵，因為一項礦化技術若只能存碳，卻讓材料品質下降到不能再利用，最後仍可能增加新的天然骨材需求。U.S. DOE / NETL｜Resource Assessment for CO₂ Storage via Accelerated Carbonation with Recycled Concrete Aggregates

歐洲的 AGGREGACO2 則把焦點推向示範與商業尺度。CINEA 2026 年介紹的 Bilbao 專案，使用捕獲 CO₂ 與廢棄物處理產生的殘餘物，透過 accelerated carbonation technology 形成可用的礦化骨材。這種路徑的吸引力，在於同時處理兩種原本被視為負擔的物流：一邊是需要去向的 CO₂，一邊是低價或難處理的固體殘餘物；如果反應後材料能進入預鑄、非結構混凝土、磚塊或基礎建設，就可能把「處置費」的一部分轉成「材料價值」。European Commission CINEA｜AGGREGACO2

但從實驗室走到拆除現場，第一個大問題不是反應式，而是原料非常不純。現場的建築拆除料可能混著不同年代與配比的混凝土、磚、石膏、瀝青、土壤、木材、鋼筋、塗料與其他雜質。研究人員在實驗室可以使用粒徑整齊、來源清楚的試體，業者面對的卻是每天成分不同的卡車。若前端分選成本太高、含水量不穩、氯鹽或硫酸鹽超標，後端再漂亮的 carbonation rate 都不一定能變成產品。這就是材料實驗室需要被現場知識反向校準的第一關。

第二關是不能把「每噸材料吸收多少 CO₂」直接等同於「淨減碳多少」。廢料要被拆除、運輸、破碎、篩分、乾燥或調濕；CO₂ 要被捕集、純化、壓縮、輸送；反應器需要電力與設備。若為了多吸收一公斤 CO₂，前後段多排了更多溫室氣體，帳面 uptake 仍然可能很好看，氣候效益卻很有限。因此礦化碳庫必須接受生命週期評估：系統邊界在哪裡、基準情境是掩埋還是一般再生、運距多長、使用的是哪一種電力、產品是否真正替代天然骨材，都會改變結果。

第三關是材料市場與公共採購。再生骨材即使通過實驗室強度測試，如果工程規範沒有可接受的產品類別、承包商擔心責任、設計單位沒有長期耐久數據，最後仍可能只能做低階回填。歐盟 JRC 對 construction and demolition waste 的政策分析反覆提醒，高回收率不自動等於高品質循環；若材料只是從一個低價用途移到另一個低價用途，資源價值仍大量流失。真正的循環，需要設計規範、品質保證、追溯與採購端一起改。European Commission JRC｜Policy measures to promote reuse and high-quality recycling of construction and demolition waste

2025 年建築工程研究也持續探索把 construction waste fines 經機械化學與加速碳酸化轉成具碳匯功能的材料。這類結果值得期待，但新聞解讀必須避免把實驗室的最大 uptake 直接放大成城市級減碳量。細料的反應面積大，通常也意味著需要更多粉碎與處理；不同水泥歷史與風化程度又會影響可反應鈣量。Journal of Building Engineering｜Transforming recycled construction waste fines into carbon sink material via accelerated mechanochemical carbonation

對地方政府而言，最務實的切入點可能不是立刻蓋一座大型礦化工廠，而是先把資料接起來：拆除案每年產生多少混凝土、來源與污染程度如何、目前運去哪裡、再生骨材有哪些去路、公共工程能接受哪些規格、附近是否有穩定 CO₂ 來源。當材料流與碳流被放在同一張地圖上，才知道最合理的反應設施應該靠近拆除場、骨材廠、排放源還是使用端。

所以，廢混凝土確實可能成為下一代礦化碳庫，但「會吸 CO₂」只是起點。真正成立的技術必須同時回答四件事：碳有沒有穩定固定、材料性能有沒有維持或改善、整體生命週期是不是真的減排、產品有沒有實際市場。當材料化學、拆除物流、LCA 與採購規則可以互相校驗，拆掉的水泥牆才有機會從廢棄物變成既儲碳又有價值的第二次材料生命。

再往前一步，碳礦化還需要可查核的碳帳。材料每批來源不同，理論可反應的鈣量與實際 CO₂ uptake 都會波動，所以不能只用一個實驗室平均值套用全年產量。較可靠的做法，是建立批次採樣、反應前後無機碳分析、含水與質量校正，再把能源與運輸資料連回同一批物料。若產品最後進入不同用途，也要記錄它實際替代多少天然骨材，以及是否因品質限制而需要額外水泥或添加劑。只有這樣，「儲存了多少」與「避免了多少」才能被分開計算。

地方環境治理也需要看設施設在哪裡。大型拆除物的運輸本身昂貴又高碳，礦化設施若離廢料源與使用端太遠，效益會被物流吃掉；反之，若靠近都市拆除集中區，又要處理粉塵、噪音、卡車與社區接受度。這使選址成為典型的多方知識問題：材料工程師知道反應器，業者知道物流，居民知道生活暴露，政府知道土地與採購。真正成熟的礦化碳庫，不只是反應效率高，而是能在這些條件下仍維持可接受的整體效益。

如果要讓這類材料真正進入公共工程，還需要一個「分級使用」思維。不是所有碳化再生骨材都必須立刻挑戰高強度結構用途；人行道基層、非結構預鑄件、路緣、景觀構件或特定回填，都可能先成為驗證市場。先從規格風險較低、批次可追蹤的用途累積耐久與施工資料，再逐步擴大，比一次宣稱可以全面取代天然骨材更可靠。這也能讓採購端建立性能門檻，而不是只用「再生料比例」當作綠色標章。

對拆除業者而言，真正決定經濟性的往往是前端分選是否穩定。若石膏、木材、土壤、瀝青與不同混凝土來源全部混在一起，後續再做高品質碳化會付出很高的清理成本。因此都市更新或大型公共拆除案可以提前把「可礦化混凝土」視為獨立材料流，在現場就分區堆置、記錄建物年代與來源，並保留鋼筋、塗層與污染資訊。這種看似不起眼的物流設計，可能比反應器本身更能決定最後能不能做出穩定產品。

同時，碳帳也必須避免雙重計算。如果捕獲 CO₂ 的排放源已在其他制度中申報減量，礦化產品端就不能再把同一噸 CO₂ 重複算成另一份減排；產品使用壽命、碳酸鹽穩定性與最終去向也要有一致的查核規則。對公共採購而言，最實用的不是一個漂亮的「每噸吸碳量」，而是一份能追溯原料、反應、運輸、產品用途與碳帳邊界的環境產品資料。當這些資訊可以被第三方核對，礦化材料才有機會從示範案變成可規模採購的低碳選項。

對工程端來說，這也意味著驗收不應只看出廠證書，還要把批次來源、礦化條件與實際施工表現留下來，形成下一輪規格修正的依據。

主要參考來源

• U.S. DOE / NETL｜Resource Assessment for CO₂ Storage via Accelerated Carbonation with Recycled Concrete Aggregates
• European Commission CINEA｜AGGREGACO2: turning waste and CO₂ into sustainable construction materials
• Journal of Building Engineering｜Transforming recycled construction waste fines into carbon sink material via accelerated mechanochemical carbonation
• European Commission JRC｜Policy measures to promote reuse and high-quality recycling of construction and demolition waste