某一個環(huán)節(jié)的改良或者革新并不能完全實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，我們需要從一個行業(yè)甚至多個行業(yè)綜合衡量，考慮多條腿走路，多個技術(shù)、多個環(huán)節(jié)協(xié)同進行，最終才能抵達目標(biāo)。

 

國家“雙碳”目標(biāo)的提出，給各行各業(yè)低碳減排提出了更高的要求。過去30年，水泥、混凝土行業(yè)為國家基礎(chǔ)建設(shè)作出了巨大貢獻，未來要實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，加強低碳膠凝材料的研究與開發(fā)是必然選擇。

 

日前，在接受本報記者采訪時湖南大學(xué)教授史才軍表示，低碳膠凝材料發(fā)展要在“雙碳”目標(biāo)驅(qū)動下，多條腿走路，多個技術(shù)、多個環(huán)節(jié)同時同步進行。

 

歐美國家早在2000年時就開始進行碳足跡計算，收集和統(tǒng)籌在我國特定國情下的運輸、生產(chǎn)、加工、儲存過程中相應(yīng)的能耗和碳排放信息，對于我國水泥、混凝土等行業(yè)碳足跡的準確計算非常重要且意義重大。

 

“單位體積或者單個重量的混凝土碳排放量或者碳足跡相對來說極低，但不能因其算起來碳排放量很低就判斷它是一種完全低碳材料。”史才軍認為，所謂低碳材料應(yīng)該是在對比的情況下得出的結(jié)論，如所用工藝與常規(guī)的工藝過程相比，或所用特定材料建成的建筑物與用傳統(tǒng)材料建造的建筑物相比。“相同單位面積下，采用鋼結(jié)構(gòu)及鋼筋混凝土來計算整個碳足跡，采用對比方法更具有意義和價值。”

 

水泥工業(yè)是我國工業(yè)全面實現(xiàn)碳減排的關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)，對我國實現(xiàn)碳中和目標(biāo)影響重大。作為廣泛應(yīng)用于土木建筑、水利、國防等工程的膠凝材料，水泥行業(yè)碳排放量占全國碳排放總量的約9%，是制造業(yè)中主要的二氧化碳排放源。開發(fā)一些碳足跡更低的膠凝材料是行業(yè)努力的方向。

 

“堿激發(fā)膠凝材料有諸多優(yōu)點，特別是耐硫酸鹽腐蝕、耐地下水腐蝕性能較好。我國西南地區(qū)的地下水腐蝕情況異常嚴重，目前這一地區(qū)高鐵隧道、地鐵、地下樁可能都面臨上述問題。該材料還比較適合西北地區(qū)鹽堿地，幾年前青海大學(xué)幾位院長作過報告，發(fā)現(xiàn)青海很多常規(guī)水泥混凝土建筑三五年之后就遭受嚴重腐蝕。”史才軍認為，“堿激發(fā)膠凝材料非常適宜在地下水腐蝕、鹽堿地腐蝕和海洋環(huán)境中應(yīng)用。技術(shù)方面雖存在一些問題，且生產(chǎn)成本較高，但其工程使用壽命可以延長幾倍，長期來看，是非常合適的材料。”

 

“另外就是如何把二氧化碳利用起來達到養(yǎng)護混凝土的目的。”對此，史才軍介紹，如果把燒制水泥過程中產(chǎn)生的二氧化碳再碳化形成碳酸鈣，如此往復(fù)循環(huán)，實際也能消耗大量二氧化碳。“在實現(xiàn)過程中，有人質(zhì)疑用二氧化碳養(yǎng)護混凝土消耗二氧化碳的量是很小的，實際上從2000年開始我就開始做二氧化碳利用方向的研究工作，可能這是現(xiàn)階段真正可以實現(xiàn)推廣的一項二氧化碳利用技術(shù)。”

 

此外，還要考慮鋼渣的應(yīng)用。史才軍介紹，雖然目前鋼渣因為粉磨能耗和安定性及活性較低，使用起來較麻煩，但如果用二氧化碳碳化技術(shù)直接變成碳化制品、變成輔助性膠凝材料，也能夠達到最優(yōu)利用的效果。

 

史才軍表示，某一個環(huán)節(jié)的改良或者革新并不能完全實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，我們需要從一個行業(yè)甚至多個行業(yè)綜合衡量，考慮多條腿走路，多個技術(shù)、多個環(huán)節(jié)協(xié)同進行，最終才能抵達目標(biāo)。雖然現(xiàn)階段在建材行業(yè)沒有一種膠凝材料能完全取代硅酸鹽水泥，但從另一個方面來講，根據(jù)不同環(huán)境和需求采用或者制備不同特性的低碳膠凝材料，對行業(yè)實現(xiàn)碳減排具有重要意義。