英國(guó)混凝土和水泥協(xié)會(huì)上周發(fā)布了2050年實(shí)現(xiàn)凈負(fù)排放（Net Negative Carbon Emissions）的路線圖[1][2]，表示將會(huì)在2050年前實(shí)現(xiàn)大氣中減排多于其生產(chǎn)排放。路線圖發(fā)布的機(jī)構(gòu)為英國(guó)混凝土協(xié)會(huì)（UK Concrete），是英國(guó)礦產(chǎn)協(xié)會(huì)（Mineral Products Association, MPA）的一部分。路線圖2050年的目標(biāo)約等于實(shí)現(xiàn)每噸熟料生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)負(fù)排放0.52噸CO2。

       

       路線圖認(rèn)為四種技術(shù)需要被同時(shí)應(yīng)用來(lái)實(shí)現(xiàn)“凈負(fù)排放”，包括電力和運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的脫碳、燃料轉(zhuǎn)換、使用更多的低碳水泥和混凝土、和在水泥制造中應(yīng)用碳捕集、利用與封存（CCUS）技術(shù)。其中CCUS會(huì)帶來(lái)61%所需要的碳減排（如圖1所示[3]）。與此同時(shí)，實(shí)現(xiàn)負(fù)排放需要使用有吸收二氧化碳屬性的混凝土，以及采用能夠有較好熱慣量的混凝土產(chǎn)品來(lái)降低建筑物運(yùn)營(yíng)的碳排放。過(guò)去社會(huì)對(duì)水泥行業(yè)碳排放的主要焦點(diǎn)在水泥生產(chǎn)的過(guò)程排放（范圍一排放）和能源消耗的排放（范圍二排放）[4]，這項(xiàng)路線圖擴(kuò)充到水泥和混凝土的間接排放（范圍三排放）。

      英國(guó)水泥與混凝土行業(yè)已經(jīng)在過(guò)去30年投入了大量的資源來(lái)更換燃料、更改產(chǎn)品成分和提高能源效率，使得總排放水平（范圍一、二、三）比1990年下降53%，超過(guò)英國(guó)經(jīng)濟(jì)整體碳減排水平。同時(shí)英國(guó)水泥行業(yè)也在示范氫能和離子技術(shù)作為燃料轉(zhuǎn)換選項(xiàng)，得到了英國(guó)商業(yè)、能源和工業(yè)戰(zhàn)略部（BEIS）的支持。

      英國(guó)混凝土協(xié)會(huì)在積極呼吁英國(guó)政府能夠在不遲于2021年前支持水泥行業(yè)示范CCUS項(xiàng)目，包括提供資本金和運(yùn)營(yíng)經(jīng)費(fèi)的支持[5]。如果支持能夠?qū)崿F(xiàn)，預(yù)計(jì)水泥碳捕集技術(shù)將會(huì)在2030前實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。

      英國(guó)礦產(chǎn)協(xié)會(huì)首席執(zhí)行官，Nigel Jackson表示“混凝土以及其各種組分，是我們經(jīng)濟(jì)和生物的必要原料。新的住宅、學(xué)校、醫(yī)院、道路和鐵路都需要混凝土。水泥行業(yè)需要與其他行業(yè)合作，得到政府的支持，共同實(shí)現(xiàn)凈零排放。我們提出的負(fù)排放路線圖將會(huì)立足行業(yè)自身減排，不會(huì)使用碳中和方式實(shí)現(xiàn)。與此同時(shí)，英國(guó)應(yīng)該確保水泥碳減排的努力，不會(huì)導(dǎo)致排放轉(zhuǎn)移到其他國(guó)家。”

      英國(guó)氣候變化委員會(huì)首席執(zhí)行官，Chris Stark認(rèn)為“英國(guó)混凝土和水泥行業(yè)的凈零排放路線圖，設(shè)立了世界領(lǐng)先的行業(yè)碳減排目標(biāo)。水泥行業(yè)脫碳對(duì)于建筑行業(yè)減排至關(guān)重要。我們高度認(rèn)可這項(xiàng)工作，同時(shí)認(rèn)為需要政府和商界共同努力來(lái)實(shí)現(xiàn)。”

       路線圖提出兩項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)負(fù)排放（圖2），其中Carbonation（碳酸化或礦化）和Thermal Mass（材料熱質(zhì)量或熱慣性）能夠進(jìn)一步減排，實(shí)現(xiàn)負(fù)排放。根據(jù)2018年數(shù)據(jù)，英國(guó)每噸熟料（Clinker）生產(chǎn)帶來(lái)0.94噸范圍一和范圍二排放，預(yù)計(jì)碳酸化將會(huì)實(shí)現(xiàn)每噸熟料0.11噸CO2的負(fù)排放效果，而熱慣性則可以通過(guò)建筑節(jié)能效益會(huì)為帶來(lái)每噸熟料0.41噸CO2負(fù)排放效果。預(yù)計(jì)路線圖將會(huì)促使英國(guó)有5家水泥和混凝土企業(yè)轉(zhuǎn)型，包括分布在全國(guó)23個(gè)的地區(qū)的水泥和混凝土項(xiàng)目 [8] （圖3）。

      其中一項(xiàng)可能促成負(fù)排放的技術(shù)CO2的碳酸化或礦化在近期全球多地開(kāi)展中試，根據(jù)報(bào)道，英國(guó)企業(yè)Carbon8系統(tǒng)在荷蘭的垃圾熱電廠進(jìn)行利用技術(shù)示范[6]，浙江大學(xué)在河南強(qiáng)耐新材進(jìn)行了年1萬(wàn)噸級(jí)別的二氧化碳深度礦化中試[7]。

 

圖1 實(shí)現(xiàn)混凝土和水泥行業(yè)負(fù)排放的各種技術(shù)路徑和貢獻(xiàn)

 

圖2 預(yù)計(jì)各項(xiàng)技術(shù)對(duì)實(shí)現(xiàn)英國(guó)混凝土和水泥行業(yè)負(fù)排放的貢獻(xiàn)程度

圖3 英國(guó)混凝土協(xié)會(huì)企業(yè)分布圖