史才軍：實現“雙碳”目標要多條腿走路

某一個環節的改良或者革新并不能完全實現“雙碳”目標，我們需要從一個行業甚至多個行業綜合衡量，考慮多條腿走路，多個技術、多個環節協同進行，最終才能抵達目標。

 

國家“雙碳”目標的提出，給各行各業低碳減排提出了更高的要求。過去30年，水泥、混凝土行業為國家基礎建設作出了巨大貢獻，未來要實現可持續發展，加強低碳膠凝材料的研究與開發是必然選擇。

 

日前，在接受本報記者采訪時湖南大學教授史才軍表示，低碳膠凝材料發展要在“雙碳”目標驅動下，多條腿走路，多個技術、多個環節同時同步進行。

 

歐美國家早在2000年時就開始進行碳足跡計算，收集和統籌在我國特定國情下的運輸、生產、加工、儲存過程中相應的能耗和碳排放信息，對于我國水泥、混凝土等行業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，所謂低碳材料應該是在對比的情況下得出的結論，如所用工藝與常規的工藝過程相比，或所用特定材料建成的建筑物與用傳統材料建造的建筑物相比。“相同單位面積下，采用鋼結構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。”

 

水泥工業是我國工業全面實現碳減排的關鍵產業，對我國實現碳中和目標影響重大。作為廣泛應用于土木建筑、水利、國防等工程的膠凝材料，水泥行業碳排放量占全國碳排放總量的約9%，是制造業中主要的二氧化碳排放源。開發一些碳足跡更低的膠凝材料是行業努力的方向。

 

“堿激發膠凝材料有諸多優點，特別是耐硫酸鹽腐蝕、耐地下水腐蝕性能較好。我國西南地區的地下水腐蝕情況異常嚴重，目前這一地區高鐵隧道、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鹽堿地，幾年前青海大學幾位院長作過報告，發現青海很多常規水泥混凝土建筑三五年之后就遭受嚴重腐蝕。”史才軍認為，“堿激發膠凝材料非常適宜在地下水腐蝕、鹽堿地腐蝕和海洋環境中應用。技術方面雖存在一些問題，且生產成本較高，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生的二氧化碳再碳化形成碳酸鈣，如此往復循環，實際也能消耗大量二氧化碳。“在實現過程中，有人質疑用二氧化碳養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，可能這是現階段真正可以實現推廣的一項二氧化碳利用技術。”

 

此外，還要考慮鋼渣的應用。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直接變成碳化制品、變成輔助性膠凝材料，也能夠達到最優利用的效果。

 

史才軍表示，某一個環節的改良或者革新并不能完全實現“雙碳”目標，我們需要從一個行業甚至多個行業綜合衡量，考慮多條腿走路，多個技術、多個環節協同進行，最終才能抵達目標。雖然現階段在建材行業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，根據不同環境和需求采用或者制備不同特性的低碳膠凝材料，對行業實現碳減排具有重要意義。