高長(zhǎng)明:關(guān)于碳中和和水泥新標(biāo)準(zhǔn)的個(gè)人觀點(diǎn)
3月28-29日,“2024第十三屆中國(guó)水泥產(chǎn)業(yè)峰會(huì)暨TOP100頒獎(jiǎng)典禮”在浙江杭州舉行,會(huì)上,中國(guó)水泥網(wǎng)高級(jí)顧問高長(zhǎng)明做主題為《關(guān)于碳中和和水泥新標(biāo)準(zhǔn)的個(gè)人觀點(diǎn)》的精彩報(bào)告。
一、從“四零一負(fù)”萌芽,到碳中和達(dá)標(biāo)
高長(zhǎng)明從上世紀(jì)八十年代初,到九十年代末的18年間,斷斷續(xù)續(xù)的對(duì)德國(guó)、丹麥、美國(guó)、日本和巴西等十幾個(gè)國(guó)家的水泥工業(yè),進(jìn)行了深入系統(tǒng)的考察訪問。
“四零一負(fù)”理念就是在這段時(shí)期里,高長(zhǎng)明深入調(diào)研世界水泥工業(yè)的發(fā)展歷史、趨勢(shì)和規(guī)律中,通過深刻的思考、分析、歸納、總結(jié)得出的科技和成果,也是對(duì)水泥工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略的認(rèn)斷。
所以“四零一負(fù)”理念的萌芽到最終完整的定型,是一個(gè)漫長(zhǎng)的逐步深入的過程。
“四零一負(fù)”指的是水泥生產(chǎn)要努力實(shí)現(xiàn)對(duì)生態(tài)環(huán)境的零污染;對(duì)外界電能的零消耗;對(duì)廢料、廢渣、廢水的零排放;對(duì)化石燃料的零消耗;對(duì)全社會(huì)各種廢棄物的負(fù)增長(zhǎng)。
現(xiàn)今,水泥工業(yè)“四零一負(fù)”的綜合完成率最高的是德國(guó),接近70%,北歐和西歐國(guó)家的完成率為60%,我國(guó)為45%,南美、東歐的國(guó)家為30-35%,北美、澳洲、日韓為10-20%。
現(xiàn)在回過頭來看,高長(zhǎng)明在1997年提出的“四零一負(fù)”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(dāng)時(shí)人類科技發(fā)展水平不足的影響。
但是從最近二十七八年來,國(guó)內(nèi)外水泥工業(yè)實(shí)際發(fā)展的態(tài)勢(shì)來考量,不難發(fā)現(xiàn),制定一部碳中和的最終目標(biāo),以及實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)的技術(shù)途徑,基本上是一致的。
高長(zhǎng)明認(rèn)為,當(dāng)某一個(gè)國(guó)家“四零一負(fù)”的綜合完成率達(dá)到95%之時(shí),也就是其水泥工業(yè)碳中和達(dá)標(biāo)之日。
我國(guó)已經(jīng)承諾,將在2060年實(shí)現(xiàn)碳中和。而根據(jù)我國(guó)水泥工業(yè),現(xiàn)今已經(jīng)擁有的技術(shù)水平和創(chuàng)新能力等現(xiàn)實(shí)情況來看,高長(zhǎng)明認(rèn)為,我國(guó)水泥工業(yè)2050年碳中和達(dá)標(biāo)應(yīng)該是大概率的事件。
在政府、行業(yè)、企業(yè)和社會(huì)協(xié)同發(fā)力、共同推進(jìn)之下,我國(guó)建材行業(yè)在綠色低碳發(fā)展方面近年來取得了很大的成效,水泥工業(yè)提前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰已成現(xiàn)實(shí),建材行業(yè)邁向碳中和的時(shí)代已經(jīng)到來。
二、為了保障我國(guó)水泥工業(yè)2050年實(shí)現(xiàn)碳中和,當(dāng)前我國(guó)亟需加強(qiáng)三個(gè)重要技術(shù)
1、在確保水泥強(qiáng)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(shù)要爭(zhēng)取降到0.50,因?yàn)槭炝系膯挝惶寂欧帕渴亲罡叩?,噸熟料中的二氧化碳排放量高達(dá)900公斤,為了減碳必須盡量少用熟料。
高長(zhǎng)明建議,水泥工業(yè)繼續(xù)深入研發(fā)混合材深加工的技術(shù),混凝土新進(jìn)外加劑的技術(shù),充分發(fā)揮低碳的混合材部分替代高碳熟料的功能,他認(rèn)為這是一條有效的、重要的減碳途徑。
2、大力開拓研發(fā)、推廣應(yīng)用綠色低碳膠凝材料(SCM)。
高長(zhǎng)明表示,單論材料采用碳酸鈣為主要原料來生產(chǎn)水泥,是不可能實(shí)現(xiàn)碳中和的。水泥工業(yè)必須同時(shí)開拓利用鋁酸鹽、鎂酸鹽、鐵酸鹽等為主要原料來生產(chǎn)綠色低碳的SCM,才有可能達(dá)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(gè)幾乎全新的領(lǐng)域。
現(xiàn)今國(guó)內(nèi)外應(yīng)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(guī)模不大,還需加緊努力,增加投入,克服諸多的技術(shù)難關(guān)。
而我國(guó)在這一方面的認(rèn)知水平還不高,對(duì)于SCM重要性的認(rèn)識(shí)還不夠,必須引起一定的重視。
3、提高對(duì)二氧化碳捕集利用、儲(chǔ)存的效率,降低成本,要特別重視發(fā)展CCUS。
高長(zhǎng)明指出,在可以預(yù)見的三五十年之內(nèi),水泥工業(yè)完全不采用CCUS而想達(dá)到碳中和是不可能的。在水泥生產(chǎn)的全過程中,必然要排除一定數(shù)量的二氧化碳,這是不可避免的事實(shí)。
我們現(xiàn)在能夠做的就是,首先要全方位的、盡可能減少水泥生產(chǎn)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(fā)各種利用二氧化碳的思路和手段,能夠?qū)⑦@些二氧化碳全部利用最好;最后剩余的二氧化碳將其儲(chǔ)存起來。
目前各國(guó)在探索的二氧化碳利用技術(shù)中略見成效的途徑主要有用于生產(chǎn)的生物燃料、乙醇、淀粉或葡糖糖等食品工業(yè),但這些都還屬于剛起步的階段,要解決工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)難關(guān),還有很長(zhǎng)的奮斗歷程。
至于達(dá)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(dá)到100%、采用光伏電等,我國(guó)都在順利的推廣之中,效果日益明顯。
三、對(duì)于最新發(fā)布的GB175-2023通用硅酸鹽水泥國(guó)標(biāo)的總體認(rèn)知和評(píng)述。
對(duì)于近日發(fā)布的GB175-2023通用硅酸鹽水泥國(guó)標(biāo),高長(zhǎng)明表示,其進(jìn)一步提升了我國(guó)的水泥質(zhì)量,促進(jìn)了水泥工業(yè)綠色低碳發(fā)展,充分滿足了水泥用戶的需求,同時(shí)也照顧各方面的訴求,是一個(gè)重要的成果。他感嘆,好事多磨,來之不易,我們應(yīng)該倍加珍惜。
高長(zhǎng)明指出,最新的水泥標(biāo)準(zhǔn)在先進(jìn)性、科學(xué)性、安全性、精確性、權(quán)威性、可操作性等諸多方面,都可以稱得上是高水平、高質(zhì)量的成果,所以各位廣大的用戶、生產(chǎn)企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)等都是樂于接受的。
高長(zhǎng)明相信這個(gè)新標(biāo)準(zhǔn)將會(huì)發(fā)揮總結(jié)經(jīng)驗(yàn),吸取教訓(xùn),承前啟后,繼續(xù)前進(jìn)的積極作用。
對(duì)于這個(gè)新標(biāo)準(zhǔn),高長(zhǎng)明想要提出一個(gè)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(shí)是一個(gè)很優(yōu)秀的品種,尤其是正值我國(guó)水泥工業(yè)邁向碳中和之際,PC32.5水泥正好可以發(fā)揮其所長(zhǎng)。
因?yàn)樵撈贩N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(guó)在PC32.5水泥的生產(chǎn)、應(yīng)用、研發(fā)等方面,擁有長(zhǎng)期的經(jīng)驗(yàn)和優(yōu)勢(shì)。
德國(guó)和歐盟在其最近修訂的水泥標(biāo)準(zhǔn)中特別新增了兩種符合32.5水泥的品種,而我國(guó)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(guó)標(biāo)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(jí)的水泥并沒有全部都取消掉,單獨(dú)取消PC32.5水泥的負(fù)面影響,除了涉及到國(guó)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(zhǎng)明建議,今后的適當(dāng)時(shí)機(jī)希望水泥標(biāo)委會(huì)重新收納PC32.5水泥為宜。
編輯:余丹丹
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