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高長明:關于碳中和和水泥新標準的個人觀點

2024/04/03 15:06 來源:中國水泥網信息中心

高長明認為,我國水泥工業2050年碳中和達標應該是大概率的事件。......

3月28-29日,“2024第十三屆中國水泥產業峰會暨TOP100頒獎典禮”在浙江杭州舉行,會上,中國水泥網高級顧問高長明做主題為《關于碳中和和水泥新標準的個人觀點》的精彩報告。

 

一、從“四零一負”萌芽,到碳中和達標

高長明從上世紀八十年代初,到九十年代末的18年間,斷斷續續的對德國、丹麥、美國、日本和巴西等十幾個國家的水泥工業,進行了深入系統的考察訪問。

“四零一負”理念就是在這段時期里,高長明深入調研世界水泥工業的發展歷史、趨勢和規律中,通過深刻的思考、分析、歸納、總結得出的科技和成果,也是對水泥工業可持續發展的戰略的認斷。

所以“四零一負”理念的萌芽到最終完整的定型,是一個漫長的逐步深入的過程。

“四零一負”指的是水泥生產要努力實現對生態環境的零污染;對外界電能的零消耗;對廢料、廢渣、廢水的零排放;對化石燃料的零消耗;對全社會各種廢棄物的負增長。

現今,水泥工業“四零一負”的綜合完成率最高的是德國,接近70%,北歐和西歐國家的完成率為60%,我國為45%,南美、東歐的國家為30-35%,北美、澳洲、日韓為10-20%。

現在回過頭來看,高長明在1997年提出的“四零一負”理念唯一的缺陷,是沒有考慮到二氧化碳的排放問題,這完全是受當時人類科技發展水平不足的影響。

但是從最近二十七八年來,國內外水泥工業實際發展的態勢來考量,不難發現,制定一部碳中和的最終目標,以及實現這些目標的技術途徑,基本上是一致的。

高長明認為,當某一個國家“四零一負”的綜合完成率達到95%之時,也就是其水泥工業碳中和達標之日。

我國已經承諾,將在2060年實現碳中和。而根據我國水泥工業,現今已經擁有的技術水平和創新能力等現實情況來看,高長明認為,我國水泥工業2050年碳中和達標應該是大概率的事件。

在政府、行業、企業和社會協同發力、共同推進之下,我國建材行業在綠色低碳發展方面近年來取得了很大的成效,水泥工業提前實現碳達峰已成現實,建材行業邁向碳中和的時代已經到來。

二、為了保障我國水泥工業2050年實現碳中和,當前我國亟需加強三個重要技術

1、在確保水泥強度、使用性能和壽命的前提下,盡量少用熟料,多用混合材。

水泥中要降低熟料的占比,熟料系數要爭取降到0.50,因為熟料的單位碳排放量是最高的,噸熟料中的二氧化碳排放量高達900公斤,為了減碳必須盡量少用熟料。

高長明建議,水泥工業繼續深入研發混合材深加工的技術,混凝土新進外加劑的技術,充分發揮低碳的混合材部分替代高碳熟料的功能,他認為這是一條有效的、重要的減碳途徑。

2、大力開拓研發、推廣應用綠色低碳膠凝材料(SCM)。

高長明表示,單論材料采用碳酸鈣為主要原料來生產水泥,是不可能實現碳中和的。水泥工業必須同時開拓利用鋁酸鹽、鎂酸鹽、鐵酸鹽等為主要原料來生產綠色低碳的SCM,才有可能達到碳中和。

SCM在全部膠凝材料總量中的消耗量占到15%-20%左右,是一個幾乎全新的領域。

現今國內外應用中有一定成效的SCM有:燒粘土水泥LC3、低熟料水泥LCC、鋁酸鹽水泥和地礦水泥等十多種,但規模不大,還需加緊努力,增加投入,克服諸多的技術難關。

而我國在這一方面的認知水平還不高,對于SCM重要性的認識還不夠,必須引起一定的重視。

3、提高對二氧化碳捕集利用、儲存的效率,降低成本,要特別重視發展CCUS。

高長明指出,在可以預見的三五十年之內,水泥工業完全不采用CCUS而想達到碳中和是不可能的。在水泥生產的全過程中,必然要排除一定數量的二氧化碳,這是不可避免的事實。

我們現在能夠做的就是,首先要全方位的、盡可能減少水泥生產中的單位碳排放量;其次將這些二氧化碳高效的捕集、利用起來,開發各種利用二氧化碳的思路和手段,能夠將這些二氧化碳全部利用最好;最后剩余的二氧化碳將其儲存起來。

目前各國在探索的二氧化碳利用技術中略見成效的途徑主要有用于生產的生物燃料、乙醇、淀粉或葡糖糖等食品工業,但這些都還屬于剛起步的階段,要解決工業規模的生產難關,還有很長的奮斗歷程。

至于達到碳中和所必須采取的其他的主要途徑,例如燒廢料、采用替代燃料、TSR達到100%、采用光伏電等,我國都在順利的推廣之中,效果日益明顯。

三、對于最新發布的GB175-2023通用硅酸鹽水泥國標的總體認知和評述。

對于近日發布的GB175-2023通用硅酸鹽水泥國標,高長明表示,其進一步提升了我國的水泥質量,促進了水泥工業綠色低碳發展,充分滿足了水泥用戶的需求,同時也照顧各方面的訴求,是一個重要的成果。他感嘆,好事多磨,來之不易,我們應該倍加珍惜。

高長明指出,最新的水泥標準在先進性、科學性、安全性、精確性、權威性、可操作性等諸多方面,都可以稱得上是高水平、高質量的成果,所以各位廣大的用戶、生產企業和科研機構等都是樂于接受的。

高長明相信這個新標準將會發揮總結經驗,吸取教訓,承前啟后,繼續前進的積極作用。

對于這個新標準,高長明想要提出一個小小的美中不足之處,即取消了硅酸鹽符合PC32.5。他表示,PC32.5水泥其實是一個很優秀的品種,尤其是正值我國水泥工業邁向碳中和之際,PC32.5水泥正好可以發揮其所長。

因為該品種的水泥在減碳、使用性能、壽命等方面是硅酸鹽水泥品類中最接近綠色低碳膠凝材料SCM的,加之我國在PC32.5水泥的生產、應用、研發等方面,擁有長期的經驗和優勢。

德國和歐盟在其最近修訂的水泥標準中特別新增了兩種符合32.5水泥的品種,而我國卻將原有的、唯一的PC32.5水泥取消了,是有自廢武功之感。

所幸GB175-2023通用硅酸鹽水泥國標仍然有礦渣硅酸鹽水泥PS32.5、粉煤灰水泥PF32.5、火山灰水泥PP32.5的存在,32.5等級的水泥并沒有全部都取消掉,單獨取消PC32.5水泥的負面影響,除了涉及到國際化的因素以外,在其他方面的影響并不大,無傷大礙。

最后高長明建議,今后的適當時機希望水泥標委會重新收納PC32.5水泥為宜。

編輯:余丹丹

監督:0571-85871667

投稿:news@ccement.com

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