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水泥工業(yè)必須通過(guò)排碳數(shù)量、減碳角色這兩大轉(zhuǎn)型齊頭并進(jìn)完成重大歷史責(zé)任與義務(wù)。
9月12日,由中國(guó)水泥網(wǎng)主辦的“2023水泥‘雙碳’大會(huì)暨第十屆中國(guó)水泥節(jié)能環(huán)保技術(shù)交流大會(huì)”在河南鄭州隆重召開(kāi)。中國(guó)水泥網(wǎng)高級(jí)顧問(wèn)高長(zhǎng)明作《“雙碳”背景下水泥工業(yè)的重大歷史責(zé)任和義務(wù)》報(bào)告。他表示,水泥工業(yè)必須通過(guò)排碳數(shù)量、減碳角色這兩大轉(zhuǎn)型齊頭并進(jìn)完成重大歷史責(zé)任與義務(wù)。
他還提出了水泥工業(yè)減碳的5條有效路徑,分別是:水泥的工藝碳排放、水泥的燃燒碳排放、水泥的電耗碳排放、計(jì)入水泥構(gòu)筑物和水泥制品的碳匯功能、采用包圓兜底的辦法,他表示我國(guó)水泥工業(yè)在這5條減碳技術(shù)路徑都具有較堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),只要科學(xué)部署得當(dāng),水泥工業(yè)2050年實(shí)現(xiàn)碳中和是大概率事件。
他還建議,恢復(fù)被無(wú)端取消的 PO 32.5、 PC 32.5和PC 32.5 R三個(gè)品種水泥的合法地位, 重新列入國(guó)家水泥標(biāo)準(zhǔn)系列。
以下為報(bào)告全文:
“雙碳”背景下水泥工業(yè)的重大歷史責(zé)任和義務(wù)——高長(zhǎng)明
一、 全球氣候變化趨勢(shì)或?qū)⒀昙暗厍虼迦祟惖拇嫱?/p>
今年(2023)8月出版的德國(guó)“國(guó)際水泥石灰石膏 ZKG”第5期雜志上有一篇國(guó)際知名人士的短評(píng),提出了一個(gè)嚴(yán)峻而尖銳的觀點(diǎn)。認(rèn)為全球氣候變暖經(jīng)歷了近200年的歷程,現(xiàn)今已有加速惡化的趨勢(shì)。全球氣候?qū)⑦M(jìn)入一個(gè)變熱的危險(xiǎn)階段。如果人類對(duì)此還是無(wú)所作為的話,那么全球氣候?qū)?huì)加快變向溫?zé)?、炎熱和酷熱。地球兩極的冰川將全部消融,海平面顯著上升,太平洋中的一些島國(guó)和日本,以及我國(guó)東南沿海、歐美澳大陸沿海的許多大城市都將都被淹沒(méi)。大氣和海水溫度的升高, 即使僅上升1~30C。,將會(huì)大大加劇強(qiáng)對(duì)流極端天氣發(fā)生的頻率和強(qiáng)度, 農(nóng)業(yè)大幅減產(chǎn),大氣和水分的超強(qiáng)循環(huán)急增。臺(tái)風(fēng)暴雨洪水干旱的肆虐范圍和強(qiáng)度不斷增大,每次的持續(xù)時(shí)間延長(zhǎng),造成的災(zāi)害和損失日益慘重,甚至不堪忍受。這樣幾十年或一百年多以后,或?qū)?dǎo)致地球變成“火球”,以及全人類的毀滅。
顯然這種觀點(diǎn)很悲觀。但確實(shí)是有其一定的科學(xué)和事實(shí)依據(jù)的,并非危言聳聽(tīng)。然而只要人類現(xiàn)在即刻積極的尋求各種可能的緊急應(yīng)對(duì)措施,持之以恒,這種氣候變化所引發(fā)的毀滅性災(zāi)害,相信是可以避免的。我們必須保持樂(lè)觀的心態(tài)科學(xué)應(yīng)對(duì),全球氣候變暖變熱的問(wèn)題應(yīng)該是可以得到遏制并妥善解決的。
二、 水泥工業(yè)必須轉(zhuǎn)型并完成兩項(xiàng)重大歷史責(zé)任與義務(wù)
在全球氣候變暖變熱這樣十分嚴(yán)峻的形勢(shì)下,世界絕大多數(shù)國(guó)家和各個(gè)行業(yè)都對(duì)履行二氧化碳的減排宣告了莊嚴(yán)的承諾。我國(guó)2020年已承諾將在2030年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰,2060年達(dá)到碳中和。由此分解到水泥工業(yè)需要履行并按時(shí)完成的任務(wù)歸納匯總起來(lái),主要有兩大項(xiàng)轉(zhuǎn)型以及完成相應(yīng)的重大歷史責(zé)任與義務(wù)。
第一個(gè)轉(zhuǎn)型是排碳數(shù)量的轉(zhuǎn)型,即水泥工業(yè)的二氧化碳從高排放轉(zhuǎn)向低排放-零排放-負(fù)排放(在不用碳捕集的前提下實(shí)現(xiàn)水泥的碳排放小于其碳匯)。
第二個(gè)轉(zhuǎn)型是減碳角色的轉(zhuǎn)型,即水泥工業(yè)從延緩全球氣候變暖的一個(gè)“好幫手”上升為阻止全球氣候變暖變熱的一支新的“生力軍”,為解決全球氣候變化問(wèn)題發(fā)揮更大的作用。
上述兩大轉(zhuǎn)型及其有關(guān)的各項(xiàng)科技研發(fā)等工作是相輔相成的,齊頭并進(jìn)的。根據(jù)我國(guó)水泥工業(yè)現(xiàn)有的科技水平以及新工藝、新裝備的創(chuàng)新能力, 本人測(cè)算認(rèn)為,采取積極進(jìn)取的方針政策,科學(xué)的全盤部署,我國(guó)水泥工業(yè)2050年可以實(shí)現(xiàn)碳中和。因?yàn)楦鞣矫娴谋匾獥l件,我國(guó)現(xiàn)今已基本具備。我估計(jì),事實(shí)上2021~2022年我國(guó)水泥工業(yè)很可能已經(jīng)碳達(dá)峰了。因?yàn)樘歼_(dá)峰與水泥總產(chǎn)量的峰值是同步的。2050年我國(guó)水泥總產(chǎn)量預(yù)測(cè)為7.5~8億噸,僅為2021年的1/3。這就更增強(qiáng)了我國(guó)2050年實(shí)現(xiàn)碳中和的信心和保障。
應(yīng)該指出,關(guān)于上述水泥工業(yè)面臨兩大轉(zhuǎn)型,及其必須完成的重大歷史責(zé)任與義務(wù)的觀點(diǎn)。這不僅適用于中國(guó),實(shí)際上也適用于世界各國(guó)。如果某一個(gè)國(guó)家到那時(shí)不能將其付諸實(shí)現(xiàn)完成兩大轉(zhuǎn)型,那么該國(guó)的水泥工業(yè)必將難以生存。
三、 水泥工業(yè)減碳的有效技術(shù)路徑及其效果
水泥工業(yè)碳中和的課題,歐美先進(jìn)國(guó)家已經(jīng)研討探索實(shí)踐了近20年,我國(guó)也有3~4年了。如何才能有效的大幅削減單位水泥的二氧化碳排放量,既要不影響水泥的使用性能和運(yùn)作方便,還要保持比較低廉的水泥生產(chǎn)成本。經(jīng)歷了約20年的探索與實(shí)踐,這個(gè)問(wèn)題現(xiàn)今國(guó)際上已獲得了明確而具體的共識(shí)。在維持水泥強(qiáng)度和性能不變的前提條件下, 全球水泥界普遍認(rèn)為有5條有效的水泥工業(yè)減碳技術(shù)路徑。下面我就以2021年我國(guó)單位水泥碳排放量610 kgCO2/t.c.為基準(zhǔn)。測(cè)算出2050年這5條減碳路徑可以達(dá)到的減碳效果。
減碳路徑2是針對(duì)水泥的燃燒碳排放:就是采用可燃廢棄物100%替代化石燃料煆燒熟料;將熟料單位熱耗降到最低(600 kcal/kg.cl.); 研發(fā)氫能替代化石燃料。其減碳效果可達(dá)140kgCO2/t.c., 占總量的23%。
減碳路徑3是針對(duì)水泥的電耗碳排放:就是將水泥單位電耗降到最低(60kWh/t.c.); 提高余熱發(fā)電效率(40kWh/t.cl.以上); 水泥廠自備光伏電風(fēng)電+儲(chǔ)能系統(tǒng), 給本廠提供零碳電能。 其減碳效果可達(dá)61kgCO2/t.c.,占總量的10%。
上述減碳路徑1+2+3的實(shí)現(xiàn)必須依靠水泥工業(yè)自己的努力來(lái)完成。到2050年,預(yù)測(cè)這三條路徑的減碳效果可達(dá)383kgCO2/t.c., 占總量的63%.
減碳路徑4是計(jì)入水泥構(gòu)筑物和水泥制品的碳匯功能, 全生命周期按100年計(jì)算(100kgCO2/t.c.) 。其減碳效果可達(dá)100kgCO2/t.c., 占總量的16.4%.
減碳路徑5是采用包圓兜底的辦法,水泥廠最后排放的二氧化碳采用CCUS技術(shù)將其全部捕集利用或儲(chǔ)存起來(lái)。保證水泥工業(yè)達(dá)到零碳排放,實(shí)現(xiàn)碳中和。其達(dá)到碳中和所需的CCUS為127kgCO2/t.c.,占總量的20.6%。
實(shí)踐表明,這些減碳技術(shù)路徑都具有很強(qiáng)的針對(duì)性,雖然它們效率尚待提高成本還需要降低。但目前總體上還算比較經(jīng)濟(jì)實(shí)用可行,效果尚可接受。當(dāng)然,我們?cè)诳萍佳邪l(fā)與創(chuàng)新方面首先要付出艱苦奮斗和堅(jiān)持不懈的努力,不斷的改進(jìn)提高,才有可能達(dá)到上述的預(yù)期目標(biāo)。所以我們還有許多研發(fā)攻關(guān)的工作要做,豐碩的成果決不可能是輕易得來(lái)的。
其實(shí)CCUS技術(shù)和水泥工藝之間并沒(méi)有直接的關(guān)聯(lián)。最初國(guó)際上,水泥廠是從其他行業(yè)將其移植過(guò)來(lái)的。然而近幾年,成功創(chuàng)造了一種水泥廠和化工廠聯(lián)合組成的利用二氧化碳生產(chǎn)人造燃料和化學(xué)制品的碳中和聯(lián)合體CCF/CNC。現(xiàn)在國(guó)際上和我國(guó)都在大力推進(jìn)開(kāi)拓二氧化碳利用的研發(fā)工作,正孕育著新的突破,把二氧化碳變害為利可以期待。
我國(guó)水泥工業(yè)在這5條減碳技術(shù)路徑領(lǐng)域,無(wú)論在科技、經(jīng)濟(jì)、人才、實(shí)力等各方面都具有較堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),只要通盤科學(xué)部署得當(dāng),水泥工業(yè)2050年實(shí)現(xiàn)碳中和是大概率事件。
四、 呈第六屆國(guó)家水泥標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)的一項(xiàng)建議
本人的建議是恢復(fù)被無(wú)端取消的 PO 32.5、 PC 32.5和PC 32.5 R三個(gè)品種水泥的合法地位, 重新列入國(guó)家水泥標(biāo)準(zhǔn)系列。
眾所周知,大約10多年前,我國(guó)曾經(jīng)渲染得很熱鬧的所謂“水泥要高標(biāo)號(hào)化’’、”32.5水泥要全部取消”的倡議。這里我們僅從科學(xué)技術(shù)的角度來(lái)分析評(píng)判, 至于它背后某些涉及商業(yè)利益和個(gè)人名利等方面的因素就不說(shuō)了。
因?yàn)檫@個(gè)倡議與水泥科技發(fā)展的大方向是背道而馳的,同時(shí)又完全不符合我國(guó)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)與市場(chǎng)需求。所以從一開(kāi)始就有不少專家教授學(xué)者(包括本人)表示不同意或反對(duì)這個(gè)倡議。但是, 苦于雙方在權(quán)力、地位和話語(yǔ)權(quán)等方面的懸殊的不對(duì)稱。在倡議派多年多種的強(qiáng)力運(yùn)作下, 污蔑貶低抹黑32.5水泥, 制造和操控社會(huì)輿論壓力。當(dāng)時(shí)的國(guó)家水泥標(biāo)委會(huì)更是疲于自保。人們只能無(wú)奈的眼看著, 2009年、2014年和2018年國(guó)家水泥標(biāo)委會(huì)分別以發(fā)布1號(hào)、2號(hào)和3號(hào)修改通知單的方式, 取消了普通硅酸鹽 PO 32.5, 復(fù)合硅酸鹽PC 32.5和復(fù)合硅酸鹽PC 32.5R三個(gè)品種的水泥。事實(shí)證明, 被這些取消所打擊的對(duì)象正是市場(chǎng)需求最大的水泥品種, 因而非常不得人心。還想進(jìn)一步取消全部32.5水泥, 倡議派已深感難以得逞。直到2021年, 倡議派的領(lǐng)軍人士終于甩鍋,似乎是偃旗息鼓了。
但是為了防止這個(gè)倡議的死灰復(fù)燃,我國(guó)有必要應(yīng)該恢復(fù)那些遭遇無(wú)端被取消的三種32.5水泥的合法地位。這是本人之所以提出該項(xiàng)建議的第一個(gè)理由。
第二個(gè)理由更加顯而易見(jiàn)。現(xiàn)今國(guó)際上的毫無(wú)異議的共識(shí)是,研發(fā)提升推廣運(yùn)用32.5水泥對(duì)于水泥工業(yè)的減碳具有很重要的作用,絕對(duì)不可或缺。本文上述減碳路徑1測(cè)算得出的減碳效果為182kgCO2/t.c. , 占總量的30%,熟料系數(shù)CF降到0.5以下。反之, 如果按照那個(gè)倡議那樣把32.5水泥全部取消掉, 我國(guó)只用42.5和52.5水泥的話。 測(cè)算結(jié)果則是熟料系數(shù)不但不降低, 反而會(huì)升高到0.8以上。水泥的單位碳排放量非但不能減少, 反而會(huì)增加130kgCO2/t.c.。這一進(jìn)一出, 兩者相差312 kgCO2/t.c.。 要達(dá)到碳中和所需的 CCUS就會(huì)猛增到400kgCO2/t.c.以上, 遠(yuǎn)超過(guò)了實(shí)踐中經(jīng)濟(jì)可行的上限。這對(duì)于我國(guó)水泥工業(yè)的正常健康發(fā)展必將造成重大障礙和危害。拖后碳中和的進(jìn)程,至少10年~15年,甚至更多。
應(yīng)該強(qiáng)調(diào)指出,32.5水泥,特別是復(fù)合硅酸鹽PC 32.5水泥, 其實(shí)是一個(gè)很優(yōu)秀的品種, 輔以混合材深加工和混凝土新型外加劑技術(shù), 其發(fā)展空間和潛力很大,我國(guó)已積累了豐富的生產(chǎn)和使用經(jīng)驗(yàn).基礎(chǔ)扎實(shí),發(fā)展前景廣闊。2014~2016年間,德國(guó)和歐盟修訂他們的水泥標(biāo)準(zhǔn)EN197-1時(shí)就新增加了兩個(gè)品種的復(fù)合32.5水泥 CEM ll/C-M。但是我國(guó)2014~2018年竟然把復(fù)合PC32.5水泥取消掉。 這豈不就是自廢武功!
謹(jǐn)此懇請(qǐng)最近重組的第六屆國(guó)家水泥標(biāo)委會(huì)明察, 重新審視過(guò)去以發(fā)布修改通知單的方式取消三種32.5水泥, 那種做法的合理性或合法性問(wèn)題。撥亂反正,有錯(cuò)必糾, 糾錯(cuò)止損,我們現(xiàn)在應(yīng)該給32.5水泥正名平反。
我的這項(xiàng)建議是否科學(xué)正確, 時(shí)機(jī)是否成熟, 操作是否可行; 等等。敬請(qǐng)審議指教。“雙碳”背景下水泥工業(yè)的重大歷史責(zé)任和義務(wù)
高長(zhǎng)明
一、 全球氣候變化趨勢(shì)或?qū)⒀昙暗厍虼迦祟惖拇嫱?/p>
今年(2023)8月出版的德國(guó)“國(guó)際水泥石灰石膏 ZKG”第5期雜志上有一篇國(guó)際知名人士的短評(píng),提出了一個(gè)嚴(yán)峻而尖銳的觀點(diǎn)。認(rèn)為全球氣候變暖經(jīng)歷了近200年的歷程,現(xiàn)今已有加速惡化的趨勢(shì)。全球氣候?qū)⑦M(jìn)入一個(gè)變熱的危險(xiǎn)階段。如果人類對(duì)此還是無(wú)所作為的話,那么全球氣候?qū)?huì)加快變向溫?zé)?、炎熱和酷熱。地球兩極的冰川將全部消融,海平面顯著上升,太平洋中的一些島國(guó)和日本,以及我國(guó)東南沿海、歐美澳大陸沿海的許多大城市都將都被淹沒(méi)。大氣和海水溫度的升高, 即使僅上升1~30C。,將會(huì)大大加劇強(qiáng)對(duì)流極端天氣發(fā)生的頻率和強(qiáng)度, 農(nóng)業(yè)大幅減產(chǎn),大氣和水分的超強(qiáng)循環(huán)急增。臺(tái)風(fēng)暴雨洪水干旱的肆虐范圍和強(qiáng)度不斷增大,每次的持續(xù)時(shí)間延長(zhǎng),造成的災(zāi)害和損失日益慘重,甚至不堪忍受。這樣幾十年或一百年多以后,或?qū)?dǎo)致地球變成“火球”,以及全人類的毀滅。
顯然這種觀點(diǎn)很悲觀。但確實(shí)是有其一定的科學(xué)和事實(shí)依據(jù)的,并非危言聳聽(tīng)。然而只要人類現(xiàn)在即刻積極的尋求各種可能的緊急應(yīng)對(duì)措施,持之以恒,這種氣候變化所引發(fā)的毀滅性災(zāi)害,相信是可以避免的。我們必須保持樂(lè)觀的心態(tài)科學(xué)應(yīng)對(duì),全球氣候變暖變熱的問(wèn)題應(yīng)該是可以得到遏制并妥善解決的。
二、 水泥工業(yè)必須轉(zhuǎn)型并完成兩項(xiàng)重大歷史責(zé)任與義務(wù)
在全球氣候變暖變熱這樣十分嚴(yán)峻的形勢(shì)下,世界絕大多數(shù)國(guó)家和各個(gè)行業(yè)都對(duì)履行二氧化碳的減排宣告了莊嚴(yán)的承諾。我國(guó)2020年已承諾將在2030年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰,2060年達(dá)到碳中和。由此分解到水泥工業(yè)需要履行并按時(shí)完成的任務(wù)歸納匯總起來(lái),主要有兩大項(xiàng)轉(zhuǎn)型以及完成相應(yīng)的重大歷史責(zé)任與義務(wù)。
第一個(gè)轉(zhuǎn)型是排碳數(shù)量的轉(zhuǎn)型,即水泥工業(yè)的二氧化碳從高排放轉(zhuǎn)向低排放-零排放-負(fù)排放(在不用碳捕集的前提下實(shí)現(xiàn)水泥的碳排放小于其碳匯)。
第二個(gè)轉(zhuǎn)型是減碳角色的轉(zhuǎn)型,即水泥工業(yè)從延緩全球氣候變暖的一個(gè)“好幫手”上升為阻止全球氣候變暖變熱的一支新的“生力軍”,為解決全球氣候變化問(wèn)題發(fā)揮更大的作用。
上述兩大轉(zhuǎn)型及其有關(guān)的各項(xiàng)科技研發(fā)等工作是相輔相成的,齊頭并進(jìn)的。根據(jù)我國(guó)水泥工業(yè)現(xiàn)有的科技水平以及新工藝、新裝備的創(chuàng)新能力, 本人測(cè)算認(rèn)為,采取積極進(jìn)取的方針政策,科學(xué)的全盤部署,我國(guó)水泥工業(yè)2050年可以實(shí)現(xiàn)碳中和。因?yàn)楦鞣矫娴谋匾獥l件,我國(guó)現(xiàn)今已基本具備。我估計(jì),事實(shí)上2021~2022年我國(guó)水泥工業(yè)很可能已經(jīng)碳達(dá)峰了。因?yàn)樘歼_(dá)峰與水泥總產(chǎn)量的峰值是同步的。2050年我國(guó)水泥總產(chǎn)量預(yù)測(cè)為7.5~8億噸,僅為2021年的1/3。這就更增強(qiáng)了我國(guó)2050年實(shí)現(xiàn)碳中和的信心和保障。
應(yīng)該指出,關(guān)于上述水泥工業(yè)面臨兩大轉(zhuǎn)型,及其必須完成的重大歷史責(zé)任與義務(wù)的觀點(diǎn)。這不僅適用于中國(guó),實(shí)際上也適用于世界各國(guó)。如果某一個(gè)國(guó)家到那時(shí)不能將其付諸實(shí)現(xiàn)完成兩大轉(zhuǎn)型,那么該國(guó)的水泥工業(yè)必將難以生存。
三、 水泥工業(yè)減碳的有效技術(shù)路徑及其效果
水泥工業(yè)碳中和的課題,歐美先進(jìn)國(guó)家已經(jīng)研討探索實(shí)踐了近20年,我國(guó)也有3~4年了。如何才能有效的大幅削減單位水泥的二氧化碳排放量,既要不影響水泥的使用性能和運(yùn)作方便,還要保持比較低廉的水泥生產(chǎn)成本。經(jīng)歷了約20年的探索與實(shí)踐,這個(gè)問(wèn)題現(xiàn)今國(guó)際上已獲得了明確而具體的共識(shí)。在維持水泥強(qiáng)度和性能不變的前提條件下, 全球水泥界普遍認(rèn)為有5條有效的水泥工業(yè)減碳技術(shù)路徑。下面我就以2021年我國(guó)單位水泥碳排放量610 kgCO2/t.c.為基準(zhǔn)。測(cè)算出2050年這5條減碳路徑可以達(dá)到的減碳效果。
減碳路徑1是針對(duì)水泥的工藝碳排放:就是少用碳足跡最高的熟料(935 kgCO2/t.cl.)和高標(biāo)號(hào)水泥,多用碳足跡低的32.5水泥(~600 kgCO2/t.c.); 研發(fā)推廣采用碳足跡最低的綠色低碳新型膠凝材料 SCMs (300~500 kgCO2/t.c.) ; 降低熟料系數(shù)CF到0.50以下;32.5水泥在水泥總消費(fèi)量中的占比由23%上升到40%,LC3、SCMs等占比由3%上升到25%(這個(gè)任務(wù)比較艱巨),42.5水泥占比由48%下降到20%,525水泥占比由26%下降到15%。其減碳效果可達(dá)182kgCO2/t.c. ,占2021年單位水泥總碳排放量610 kgCO2/t.c.的30%。
減碳路徑2是針對(duì)水泥的燃燒碳排放:就是采用可燃廢棄物100%替代化石燃料煆燒熟料;將熟料單位熱耗降到最低(600 kcal/kg.cl.); 研發(fā)氫能替代化石燃料。其減碳效果可達(dá)140kgCO2/t.c., 占總量的23%。
減碳路徑3是針對(duì)水泥的電耗碳排放:就是將水泥單位電耗降到最低(60kWh/t.c.); 提高余熱發(fā)電效率(40kWh/t.cl.以上); 水泥廠自備光伏電風(fēng)電+儲(chǔ)能系統(tǒng), 給本廠提供零碳電能。 其減碳效果可達(dá)61kgCO2/t.c.,占總量的10%。
上述減碳路徑1+2+3的實(shí)現(xiàn)必須依靠水泥工業(yè)自己的努力來(lái)完成。到2050年,預(yù)測(cè)這三條路徑的減碳效果可達(dá)383kgCO2/t.c., 占總量的63%.
減碳路徑4是計(jì)入水泥構(gòu)筑物和水泥制品的碳匯功能, 全生命周期按100年計(jì)算(100kgCO2/t.c.) 。其減碳效果可達(dá)100kgCO2/t.c., 占總量的16.4%.
減碳路徑5是采用包圓兜底的辦法,水泥廠最后排放的二氧化碳采用CCUS技術(shù)將其全部捕集利用或儲(chǔ)存起來(lái)。保證水泥工業(yè)達(dá)到零碳排放,實(shí)現(xiàn)碳中和。其達(dá)到碳中和所需的CCUS為127kgCO2/t.c.,占總量的20.6%。
實(shí)踐表明,這些減碳技術(shù)路徑都具有很強(qiáng)的針對(duì)性,雖然它們效率尚待提高成本還需要降低。但目前總體上還算比較經(jīng)濟(jì)實(shí)用可行,效果尚可接受。當(dāng)然,我們?cè)诳萍佳邪l(fā)與創(chuàng)新方面首先要付出艱苦奮斗和堅(jiān)持不懈的努力,不斷的改進(jìn)提高,才有可能達(dá)到上述的預(yù)期目標(biāo)。所以我們還有許多研發(fā)攻關(guān)的工作要做,豐碩的成果決不可能是輕易得來(lái)的。
其實(shí)CCUS技術(shù)和水泥工藝之間并沒(méi)有直接的關(guān)聯(lián)。最初國(guó)際上,水泥廠是從其他行業(yè)將其移植過(guò)來(lái)的。然而近幾年,成功創(chuàng)造了一種水泥廠和化工廠聯(lián)合組成的利用二氧化碳生產(chǎn)人造燃料和化學(xué)制品的碳中和聯(lián)合體CCF/CNC?,F(xiàn)在國(guó)際上和我國(guó)都在大力推進(jìn)開(kāi)拓二氧化碳利用的研發(fā)工作,正孕育著新的突破,把二氧化碳變害為利可以期待。
我國(guó)水泥工業(yè)在這5條減碳技術(shù)路徑領(lǐng)域,無(wú)論在科技、經(jīng)濟(jì)、人才、實(shí)力等各方面都具有較堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),只要通盤科學(xué)部署得當(dāng),水泥工業(yè)2050年實(shí)現(xiàn)碳中和是大概率事件。
四、 呈第六屆國(guó)家水泥標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)的一項(xiàng)建議
本人的建議是恢復(fù)被無(wú)端取消的 PO 32.5、 PC 32.5和PC 32.5 R三個(gè)品種水泥的合法地位, 重新列入國(guó)家水泥標(biāo)準(zhǔn)系列。
眾所周知,大約10多年前,我國(guó)曾經(jīng)渲染得很熱鬧的所謂“水泥要高標(biāo)號(hào)化’’、”32.5水泥要全部取消”的倡議。這里我們僅從科學(xué)技術(shù)的角度來(lái)分析評(píng)判, 至于它背后某些涉及商業(yè)利益和個(gè)人名利等方面的因素就不說(shuō)了。
因?yàn)檫@個(gè)倡議與水泥科技發(fā)展的大方向是背道而馳的,同時(shí)又完全不符合我國(guó)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)與市場(chǎng)需求。所以從一開(kāi)始就有不少專家教授學(xué)者(包括本人)表示不同意或反對(duì)這個(gè)倡議。但是, 苦于雙方在權(quán)力、地位和話語(yǔ)權(quán)等方面的懸殊的不對(duì)稱。在倡議派多年多種的強(qiáng)力運(yùn)作下, 污蔑貶低抹黑32.5水泥, 制造和操控社會(huì)輿論壓力。當(dāng)時(shí)的國(guó)家水泥標(biāo)委會(huì)更是疲于自保。人們只能無(wú)奈的眼看著, 2009年、2014年和2018年國(guó)家水泥標(biāo)委會(huì)分別以發(fā)布1號(hào)、2號(hào)和3號(hào)修改通知單的方式, 取消了普通硅酸鹽 PO 32.5, 復(fù)合硅酸鹽PC 32.5和復(fù)合硅酸鹽PC 32.5R三個(gè)品種的水泥。事實(shí)證明, 被這些取消所打擊的對(duì)象正是市場(chǎng)需求最大的水泥品種, 因而非常不得人心。還想進(jìn)一步取消全部32.5水泥, 倡議派已深感難以得逞。直到2021年, 倡議派的領(lǐng)軍人士終于甩鍋,似乎是偃旗息鼓了。
但是為了防止這個(gè)倡議的死灰復(fù)燃,我國(guó)有必要應(yīng)該恢復(fù)那些遭遇無(wú)端被取消的三種32.5水泥的合法地位。這是本人之所以提出該項(xiàng)建議的第一個(gè)理由。
第二個(gè)理由更加顯而易見(jiàn)?,F(xiàn)今國(guó)際上的毫無(wú)異議的共識(shí)是,研發(fā)提升推廣運(yùn)用32.5水泥對(duì)于水泥工業(yè)的減碳具有很重要的作用,絕對(duì)不可或缺。本文上述減碳路徑1測(cè)算得出的減碳效果為182kgCO2/t.c. , 占總量的30%,熟料系數(shù)CF降到0.5以下。反之, 如果按照那個(gè)倡議那樣把32.5水泥全部取消掉, 我國(guó)只用42.5和52.5水泥的話。 測(cè)算結(jié)果則是熟料系數(shù)不但不降低, 反而會(huì)升高到0.8以上。水泥的單位碳排放量非但不能減少, 反而會(huì)增加130kgCO2/t.c.。這一進(jìn)一出, 兩者相差312 kgCO2/t.c.。 要達(dá)到碳中和所需的 CCUS就會(huì)猛增到400kgCO2/t.c.以上, 遠(yuǎn)超過(guò)了實(shí)踐中經(jīng)濟(jì)可行的上限。這對(duì)于我國(guó)水泥工業(yè)的正常健康發(fā)展必將造成重大障礙和危害。拖后碳中和的進(jìn)程,至少10年~15年,甚至更多。
應(yīng)該強(qiáng)調(diào)指出,32.5水泥,特別是復(fù)合硅酸鹽PC 32.5水泥, 其實(shí)是一個(gè)很優(yōu)秀的品種, 輔以混合材深加工和混凝土新型外加劑技術(shù), 其發(fā)展空間和潛力很大,我國(guó)已積累了豐富的生產(chǎn)和使用經(jīng)驗(yàn).基礎(chǔ)扎實(shí),發(fā)展前景廣闊。2014~2016年間,德國(guó)和歐盟修訂他們的水泥標(biāo)準(zhǔn)EN197-1時(shí)就新增加了兩個(gè)品種的復(fù)合32.5水泥 CEM ll/C-M。但是我國(guó)2014~2018年竟然把復(fù)合PC32.5水泥取消掉。 這豈不就是自廢武功!
謹(jǐn)此懇請(qǐng)最近重組的第六屆國(guó)家水泥標(biāo)委會(huì)明察, 重新審視過(guò)去以發(fā)布修改通知單的方式取消三種32.5水泥, 那種做法的合理性或合法性問(wèn)題。撥亂反正,有錯(cuò)必糾, 糾錯(cuò)止損,我們現(xiàn)在應(yīng)該給32.5水泥正名平反。
我的這項(xiàng)建議是否科學(xué)正確, 時(shí)機(jī)是否成熟, 操作是否可行; 等等。敬請(qǐng)審議指教。