هزاران سال پیش، رومی ها ماده ای اختراع کردند که نام آن را سمنتوم “cementom” گذاشتند و از ترکیب سمنتوم با آب، شن و ماسه، ملاتی برای بنایی بدست آوردند که بعد از خشک شدن به استحکام سنگ در آمد. این ماده به آنها اجازه داد تا تمدن های پراکنده خود را متمرکز کنند و شهرنشینی را بوجود آورند. رومیان باستان توانستند این ملات مستحکم و انعطاف پذیر را در ساخت اسکله ها، موج شکن ها و سایر سازه ها استفاده کنند و ساختمان ها و جاده هایی بسازند که تعداد زیادی از آنها هنوز پابرجا است، مانند ساختمان کالزیوم در رم.

کشف مجدد سیمان ۲۰۰۰ سال بعد، یعنی در سال ۱۸۲۴ توسط معمار انگلیسی بنام ژوزف اسپدین صورت گرفت. او با پختن آهک و خاک رس در حرارت بالا و آسیاب کردن آنها موفق شد سیمان را به شکل امروز تولید کند. او نام محصول خود را سیمان پرتلند گذاشت، کلمه سیمان از سمنتوم رومی گرفته شد و پرتلند نیز نام جزیره‌ای در انگلستان است که خاک رس برای اولین بار از آن جزیره آورده شد. از نیمه نخست قرن نوزدهم، با سیمان پرتلند، جاده ها، پل ها، فرودگاه ها و آسمان خراش های زیادی ساخته شد.

در دویست سال اخیر آنقدر سیمان تولید شده که سرانه هر فرد در روی کره زمین ۳ تن بتن است و هر ماه معادل ساختن شهر نیویورک، بتن جدید تولید می شود. این ماده معجزه آسا هرچند سمبل سازندگی و پیشرفت است، ولی تولیدش در قرن گذشته تاثیر زیادی در انتشار گازهای گلخانه ای که عامل اصلی گرم شدن کره زمین هستند بر عهده داشت. ۳۱ درصد از تولید گازهای گلخانه ای جهان در اثر ساخت موادی مانند بتن، فولاد، پلاستیک، شیشه و آلومینیوم است. در این میان سهم بتن به تنهایی ۸ درصد از کل انتشار کربن جهان است.

ماده اصلی سیمان اکسید کلسیم است که با حرارت دادن بسیار بالای سنگ آهک که همان کربنات کلسیم است، در کوره به دست می آید. در فرآیند تولید سیمان، چون اکسید کلسیم از سنگ آهک جدا می شود، در نتیجه به ازای هر تن سیمان یک تن دی اکسیدکربن آزاد و راهی جو کره زمین می شود و این علاوه بر مقدار CO2 است که در اثر استفاده از سوخت های فسیلی، برای حرارت دهی به سنگ آهک ایجاد می شود.

حقیقت بزرگ این است که دنیا به سیمان احتیاج دارد و نیاز به بتن روز افزون است. حال اگر تکنولوژی بتواند گازهای گلخانه ای پروسه تولید سیمان را به نزدیک صفر برساند، می توان امیدوار بود که سیمان برای بار سوم چهره دنیا را تغییر دهد. ایده های خوبی برای رسیدن به این هدف وجود دارد. اگر پختن سنگ آهک با انرژی پاک و سوخت های جایگزین انجام شود، بخشی از انتشار گاز گلخانه ای از بین خواهد رفت. برای حذف دی اکسید کربن تولید شده در کوره، بهترین گزینه خنثی کربن در مرحله تولید است. برای جذب و خنثی کردن کربن، هم اکنون سیستم هایی وجود دارد، اما چون باعث گرانی سیمان می شود، مورد استفاده قرار نمی گیرد.

اخیراً ابتکارات امیدوار کننده ای در صنعت تولید سیمان اتفاق افتاده که با عنوان سیمان سبز شناخته می شود. برای تولید این نوع از سیمان به جای سنگ آهک، از ۹۵ درصد خاکستر بادی (fly ash) که نوعی ماده بازیافتی از نیروگاه های حرارتی است و ۵ درصد مواد افزودنی مانند سنگ آهک استفاده می شود. در این فرایند میزان مصرف آب نیز به نصف کاهش پیدا می کند. سیمان سبز دارای ویژگی های مطلوبی مانند کاهش تخلخل و افزایش مقاومت مکانیکی است و از محصولات سازگار با محیط زیست محسوب می شود و میزان متصاعد شدن کربن در پروسه تولید سیمان را به حداقل می رساند. بعلاوه بتن ساخته شده از سیمان سبز، شکل پذیری بهتری دارد و در بتن ریزی، می توان برای فرم دادن آن از قالب های پارچه ای منحنی استفاده کرد که تا ۴۰ درصد از مصرف سیمان، نسبت به قالب های فلزی زاویه دار کاسته می شود. بتن سیمان سبز در طولانی مدت، مقاومت بیشتری دارد و عمر بنا را افزایش می دهد. امروزه ساختمان های بتنی به صورت متوسط، حدود ۵۰ سال دوام دارند. با استفاده از سیمان سبز و نگهداری مناسب، سازه های بتنی می توانند بیش از ۲۰۰ سال دوام داشته باشند که همین روند نیز از نیاز به مصرف بتن می کاهد.