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生產一噸生石灰就耗費1.5個家庭月用電量
根據全球建築聯盟（Global Alliance for Buildings and Construction，GlobalABC）的數據顯示，水泥業是碳排量最高的產業之一，每年約產生高達28億公噸的碳排，佔全球二氧化碳總排放量 8%。
幾乎「每生產出1磅的水泥，就會產生等量的二氧化碳」，聯合國環境規劃署（UNEP）表示，為了實現《巴黎協定》推動水泥業轉型已變得刻不容緩。
一般來說，製造水泥分為3大步驟。先混和石灰石、黏土、矽砂與鐵渣等原料，接著進入熟料燒成，最後將燃燒完成的熟料研磨至標準細度。由於石灰石需要以1450至1500度高溫燒製才能生產出生石灰（氧化鈣，CaO）。
這個過程耗能巨大，生產一噸生石灰需要約 1.4 MW ／小 時，相當於美國1.5個家庭一個月的用電量，並且有近半的能源消耗是用於將窯爐加熱至合適的溫度。
美國加州大學洛杉磯分校（UCLA）碳管理研究所所長、土木與環境工程教授Gaurav Sant所率領領導的團隊，成功開發出一種全新的方法，可以在不釋放二氧化碳的情況下生產水泥。
用水泥生產氫能 碳排大減98%
ZeroCAL技術的核心在於，利用一種含有常見工業酸（乙二胺四乙酸）的水基溶液來溶解石灰石。在溶解後，研究人員會再透過奈米膜過濾技術分離出鈣，再透過電化學過程（electrochemical process）生產氫氧化鈣。
ZeroCAL 的副產品包括常用的鹽酸、小蘇打、氧氣和氫氣，後者可用作清潔燃燒燃料來加熱水泥窯。團隊聲稱，這一系列步驟，可將生產水泥的碳排放銳減至1.5％。
Gaurav Sant教授進一步指出，「ZeroCAL為消除水泥生產過程中的二氧化碳排放提供一個可行的解決方案。它不僅解決了石灰石分解產生的碳排放問題，還能提供清潔的氫氣和氧氣來加熱水泥窯。此外，它無需建造單獨的碳捕捉和儲存設施，即在現有的窯爐和石灰石原料的基礎上就可實現減碳。」
ZeroCAL利用乙二胺四乙酸（C10H16N2O8）溶解石灰石（CaCO3）後，再透過電化學過程生產氫氧化鈣Ca(OH)2，並用過程在所產生的副產品氫氣（H2）來加熱水泥窯。圖片來源：加州大學洛杉磯分校（UCLA）
雖然碳排放量大幅降低，但卻比傳統水泥使用更多的能源與水資源，而且低碳水泥的生產成本較高，原先普通水泥的利潤已經非常低廉，因此在低碳水泥成為各地的常態選擇前，還有一大步創新之路需要進行突破。
為此，研究團隊致力簡化生產流程，優化副產品的再利用，期望能提高能源效率。此外，他們也建議優先在水資源充足地區的水泥廠實施此技術轉型。
目前，ZeroCAL團隊已經與印度最大的水泥製造商Ultratech Cement Limited合作，計劃建造一個示範工廠，預計每天可生產約數噸的低碳水泥。
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