史才军：实现“双碳”目标要多条腿走路

某一个环节的改良或者革新并不能完全实现“双碳”目标，我们需要从一个行业甚至多个行业综合衡量，考虑多条腿走路，多个技术、多个环节协同进行，最终才能抵达目标。

 

国家“双碳”目标的提出，给各行各业低碳减排提出了更高的要求。过去30年，水泥、混凝土行业为国家基础建设作出了巨大贡献，未来要实现可持续发展，加强低碳胶凝材料的研究与开发是必然选择。

 

日前，在接受本报记者采访时湖南大学教授史才军表示，低碳胶凝材料发展要在“双碳”目标驱动下，多条腿走路，多个技术、多个环节同时同步进行。

 

欧美国家早在2000年时就开始进行碳足迹计算，收集和统筹在我国特定国情下的运输、生产、加工、储存过程中相应的能耗和碳排放信息，对于我国水泥、混凝土等行业碳足迹的准确计算非常重要且意义重大。

 

“单位体积或者单个重量的混凝土碳排放量或者碳足迹相对来说极低，但不能因其算起来碳排放量很低就判断它是一种完全低碳材料。”史才军认为，所谓低碳材料应该是在对比的情况下得出的结论，如所用工艺与常规的工艺过程相比，或所用特定材料建成的建筑物与用传统材料建造的建筑物相比。“相同单位面积下，采用钢结构及钢筋混凝土来计算整个碳足迹，采用对比方法更具有意义和价值。”

 

水泥工业是我国工业全面实现碳减排的关键产业，对我国实现碳中和目标影响重大。作为广泛应用于土木建筑、水利、国防等工程的胶凝材料，水泥行业碳排放量占全国碳排放总量的约9%，是制造业中主要的二氧化碳排放源。开发一些碳足迹更低的胶凝材料是行业努力的方向。

 

“碱激发胶凝材料有诸多优点，特别是耐硫酸盐腐蚀、耐地下水腐蚀性能较好。我国西南地区的地下水腐蚀情况异常严重，目前这一地区高铁隧道、地铁、地下桩可能都面临上述问题。该材料还比较适合西北地区盐碱地，几年前青海大学几位院长作过报告，发现青海很多常规水泥混凝土建筑三五年之后就遭受严重腐蚀。”史才军认为，“碱激发胶凝材料非常适宜在地下水腐蚀、盐碱地腐蚀和海洋环境中应用。技术方面虽存在一些问题，且生产成本较高，但其工程使用寿命可以延长几倍，长期来看，是非常合适的材料。”

 

“另外就是如何把二氧化碳利用起来达到养护混凝土的目的。”对此，史才军介绍，如果把烧制水泥过程中产生的二氧化碳再碳化形成碳酸钙，如此往复循环，实际也能消耗大量二氧化碳。“在实现过程中，有人质疑用二氧化碳养护混凝土消耗二氧化碳的量是很小的，实际上从2000年开始我就开始做二氧化碳利用方向的研究工作，可能这是现阶段真正可以实现推广的一项二氧化碳利用技术。”

 

此外，还要考虑钢渣的应用。史才军介绍，虽然目前钢渣因为粉磨能耗和安定性及活性较低，使用起来较麻烦，但如果用二氧化碳碳化技术直接变成碳化制品、变成辅助性胶凝材料，也能够达到最优利用的效果。

 

史才军表示，某一个环节的改良或者革新并不能完全实现“双碳”目标，我们需要从一个行业甚至多个行业综合衡量，考虑多条腿走路，多个技术、多个环节协同进行，最终才能抵达目标。虽然现阶段在建材行业没有一种胶凝材料能完全取代硅酸盐水泥，但从另一个方面来讲，根据不同环境和需求采用或者制备不同特性的低碳胶凝材料，对行业实现碳减排具有重要意义。