Phát hiện này xuất phát từ phân tích phân tử chi tiết trước đó về cấu trúc phức tạp của bê tông, đó là sự kết hợp giữa cát, sỏi, nước và
xi măng.
Xi măng được sản xuất bằng cách nung
nguyên liệu giàu canxi thường là đá vôi cùng với nguyên liệu giàu silicat thường là đất sét ở nhiệt độ 1500 độ C, tạo ra một khối cứng được gọi là clinker.
Sau đó clinker được nghiền thành bột. Các decarbonation trong đá vôi, cùng với sự làm nóng của xi măng gây ra
khí thải nhà kính.
Nghiên cứu mới này gợi ý nên giảm tỷ lệ canxi trong
silicat sẽ không chỉ giảm lượng khí thải mà còn tạo ra bê tông tốt hơn.
Trong xi măng thông thường, tỷ lệ canxi trong silicat dao động từ 1,2 tới 2,2 (tiêu chuẩn là 1,7). Nhưng cấu trúc phân tử không được so sánh một cách chi tiết. Trong nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu đã xây dựng một cơ sở dữ liệu, trong đó, hỗn hợp tối ưu có tỷ lệ khoảng 1,5.
Khi tỷ lệ này thay đổi, cấu trúc phân tử của vật liệu cứng cũng thay đổi từ cấu trúc tinh thể được sắp xếp chặt chẽ thành phân tử thủy tinh có trật tự rối loạn. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra tỷ lệ 1,5 là con số lí tưởng.
Bởi khí thải có liên quan đến việc sản xuất bê tông được ước tính chiếm tới 5 – 10% lượng phát thải nhà kính, do đó, bất cứ sự cắt giảm lượng canxi trong hỗn hợp xi măng đều có tác động tới lượng CO2 phát thải. Trong thực tế, lượng khí thải CO2 có thể giảm tới 60%.