散裝水泥全生命周期的綠色產(chǎn)業(yè)與碳中和

崔源聲 · 2021-01-04 10:54 留言

散裝水泥是最主要的膠凝材料,與粉煤灰、礦渣粉、燒粘土(煤矸石)、火山灰、硅灰或超細(xì)石灰石粉等輔助性膠凝材料一起,將現(xiàn)代文明社會(huì)賴以生存的建筑和交通基礎(chǔ)設(shè)施等粘接起來。以散裝水泥為核心的膠凝材料,加之砂石骨料等輔助性材料構(gòu)成的混凝土材料,是世界上僅次于水的最大的人類消耗的材料。初步估算,我國(guó)目前每年生產(chǎn)的23億噸水泥,制成混凝土后的重量要接近200億噸,應(yīng)該是最大的物流產(chǎn)業(yè)和資源型產(chǎn)業(yè)。  

這樣巨大的物質(zhì)資源量,一旦建成的建筑和基礎(chǔ)設(shè)施廢棄,將形成同樣海量的建筑固廢。如何在散裝水泥的全生命周期,打造綠色循環(huán)型產(chǎn)業(yè),實(shí)現(xiàn)低碳發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展,盡快實(shí)現(xiàn)碳中和,是本文要進(jìn)行探討的一個(gè)核心問題。也是中國(guó)散協(xié)的一項(xiàng)歷史使命。  

1、國(guó)內(nèi)外背景  

全球矚目的大事件是落實(shí)巴黎氣候協(xié)議,依據(jù)該協(xié)議,爭(zhēng)取在2050年前,全球氣候變暖的溫度不超過2℃,最好是不超過1.5℃。為達(dá)此目的,發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛制定節(jié)能減排計(jì)劃,力爭(zhēng)到2050年實(shí)現(xiàn)絕對(duì)減排目標(biāo),二氧化碳排放達(dá)到碳中和的階段。  

中國(guó)屬于發(fā)展中國(guó)家,沒有絕對(duì)減排義務(wù),實(shí)施自主相對(duì)減排。絕對(duì)排放量的目標(biāo)是到2030年實(shí)現(xiàn)排放峰值,力爭(zhēng)2025年前達(dá)峰;到2060年實(shí)現(xiàn)碳中和,比發(fā)達(dá)國(guó)家大幅度放寬。  

在應(yīng)對(duì)全球氣候變化和節(jié)能減排領(lǐng)域,我國(guó)雖然贏得了較大的排放權(quán)空間,但是如果不注重低碳發(fā)展和能源轉(zhuǎn)換技術(shù)的進(jìn)步,很有可能會(huì)在新的一輪科技進(jìn)步過程中喪失知識(shí)更新的機(jī)遇,錯(cuò)失新的歷史發(fā)展進(jìn)程。就和世界上所有的事物發(fā)展一樣,有一利必有一弊。我們務(wù)必提高警惕,意識(shí)到新的一輪節(jié)能減排科技競(jìng)賽,絕不僅僅是一個(gè)排放和發(fā)展權(quán)博弈的問題,同樣存在科技實(shí)力競(jìng)爭(zhēng)的提升和優(yōu)化的問題。  

如果僅注重爭(zhēng)取排放權(quán),重復(fù)走別人走過的老路,輕視節(jié)能減排和發(fā)展新能源,最終競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果,很有可能是獲得了排放權(quán),但是喪失了知識(shí)更新、能源轉(zhuǎn)換、環(huán)境提升和技術(shù)進(jìn)步的機(jī)遇。  

我們先不管全球變暖的威脅是否是一個(gè)偽命題,僅從知識(shí)更新、能源安全、環(huán)境保護(hù)和科技進(jìn)步的角度來衡量,就可以看出節(jié)能減排、低碳發(fā)展是一項(xiàng)急迫而且具有重要現(xiàn)實(shí)和深遠(yuǎn)歷史意義的大課題。  

從世界水泥工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢(shì)來看,我國(guó)的水泥產(chǎn)業(yè)都存在著諸多的不確定性和發(fā)展隱憂。  

這些問題包括:(1)產(chǎn)能嚴(yán)重過剩;(2)碳排放量居高不下;(3)應(yīng)用環(huán)節(jié)的深加工產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊;(4)建筑和基礎(chǔ)設(shè)施壽命短、耗能高;(5)再生環(huán)節(jié)循環(huán)率低、環(huán)境負(fù)荷巨大等問題。  

為了更清晰地了解我們的產(chǎn)業(yè)所處的國(guó)內(nèi)外環(huán)境,我們來比較一下國(guó)內(nèi)外的碳排放形勢(shì)。  

全球的碳排放、中國(guó)的碳排放,以及全球水泥工業(yè)的碳排放和中國(guó)水泥工業(yè)的碳排放分別見圖1、表1和表2。  

在全球碳項(xiàng)目(GlobalCarbonProject)中,研究人員發(fā)布了一份全球二氧化碳排放總量的估計(jì)值。據(jù)該項(xiàng)目估計(jì),2018年二氧化碳的排放量比2017年增加了2.1%。2019年的初步數(shù)據(jù)來自截至11月中旬的可用數(shù)據(jù),增幅較小,預(yù)計(jì)為0.6%。  

該研究包括2019年各種燃料的全球趨勢(shì),其中煤炭使用量下降了約0.9%,石油上升了0.9%,天然氣上升了2.6%,水泥生產(chǎn)的直接排放量上升了約3.7%。數(shù)據(jù)還顯示,初步估計(jì)2019年中國(guó)的排放量增加了2.6%,比2018年的4.7%有所下降。在中國(guó),煤炭的使用基本保持不變,但石油增長(zhǎng)了6.9%,天然氣增長(zhǎng)了9.1%。 

 

圖12017-2019全球二氧化碳排放量(資料來源:網(wǎng)絡(luò)公開)  

為估算我國(guó)水泥工業(yè)的碳排放形勢(shì),本文的單位熟料碳排放系數(shù)采用每噸熟料約排放0.86tCO2來測(cè)算。近3年全國(guó)水泥的熟料產(chǎn)量和相應(yīng)的碳排放量計(jì)算結(jié)果,如表1所示。  

注:?碳交易網(wǎng)2019年4月28日?qǐng)?bào)道,據(jù)研究機(jī)構(gòu)推算,2018年中國(guó)二氧化碳排放總量100億噸,同比增長(zhǎng)2.3%;按此推算,得到2017年二氧化碳排放量。  

??獨(dú)立研究機(jī)構(gòu)榮鼎咨詢(RhodiumGroup)研究報(bào)告,中國(guó)2019年溫室氣體上升2.6%;相當(dāng)于139.2億噸二氧化碳,比2010-2019年間每年上升的大約3%有所下降。  

從表1中的初步計(jì)算數(shù)據(jù)可以看出,中國(guó)水泥工業(yè)直接排放的二氧化碳絕對(duì)排放量這幾年還在增長(zhǎng)。按照有些官方的排放數(shù)據(jù)比較,全國(guó)的CO2絕對(duì)排放總量在100億噸左右,如果按照非官方的估算數(shù)據(jù),要高達(dá)139.2億噸。水泥工業(yè)的CO2排放在全國(guó)排放的總量中所占的比例都在10%以上,國(guó)際上一般是5%左右,這從另一個(gè)側(cè)面說明了中國(guó)的水泥產(chǎn)量仍處于高位狀態(tài)。中國(guó)的總排放和全世界的總排放比較,占比高達(dá)33%以上,也是一個(gè)不尋常的狀態(tài)。  

中國(guó)的總排放和相對(duì)排放都處于非常高的狀態(tài),但是為什么還可以持續(xù)一段時(shí)間?從表2我們可以看出,盡管中國(guó)已經(jīng)成為最大的排放國(guó)家,但是我們的人均排放仍然比較低,累積排放也必然是比較低的。因此,和印度等人口大國(guó)一樣,還可以爭(zhēng)得繼續(xù)排放一些年權(quán)利,一直到2030年達(dá)到高峰,希望2025年達(dá)到高峰,而2060年必須實(shí)現(xiàn)碳中和。  

表2全球主要國(guó)家CO2排放情況(資料來源:網(wǎng)絡(luò)檢索,2015年公布)  

圖2、圖3是1990年以來發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家實(shí)施碳減排以來的發(fā)展過程。從中可以看出,發(fā)達(dá)國(guó)家的碳排放已經(jīng)在穩(wěn)定的基礎(chǔ)上逐年遞減。發(fā)展中國(guó)家還在穩(wěn)步上升之中,這對(duì)控制全球CO2排放和氣候變暖是一個(gè)挑戰(zhàn)。  

圖21990年以來全球發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家二氧化碳排放比較  

從圖3中,可以更直觀地看出,歐美日等發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體的碳排放是絕對(duì)減少的;而發(fā)展中國(guó)家則是絕對(duì)量仍在持續(xù)上升,只是創(chuàng)造單位GDP的碳排放在相對(duì)減少。  

圖3近兩年歐盟、美國(guó)、日本和發(fā)展中國(guó)家二氧化碳排放  

對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家實(shí)施絕對(duì)減排,發(fā)展中國(guó)家實(shí)施相對(duì)減排的利和弊,我們應(yīng)該給以辯證的分析。一方面,實(shí)施不同的減排政策,體現(xiàn)了排放權(quán)的公平原則,成為現(xiàn)實(shí)選擇。但是,另一方面,畢竟時(shí)代已經(jīng)不一樣,發(fā)展中國(guó)家在獲得排放權(quán)的同時(shí),也同樣面臨著環(huán)境污染加重,人均壽命增長(zhǎng)緩慢;能源安全受到挑戰(zhàn),新能源技術(shù)發(fā)展緩慢;我們是否應(yīng)該重復(fù)或故意犯發(fā)達(dá)國(guó)家在相對(duì)落后時(shí)代犯的老錯(cuò)誤?如果不能夠正確地認(rèn)識(shí)到這一問題,過分堅(jiān)持走老路,或許也會(huì)犯一個(gè)十分愚蠢的錯(cuò)誤?!  

我們?cè)诒A魻?zhēng)取排放權(quán)的同時(shí),也要注意減少或避免重復(fù)發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)被歷史證明的錯(cuò)誤路線(假如是這樣)。如果能采取新技術(shù)或新的文明方式,我們沒有必要抱殘守缺,非要因循守舊。用別人犯的錯(cuò)誤懲罰自己,那不一定是很好的辦法!如果充分利用后發(fā)優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)彎道超車,或許是聰明的選擇。  

有鑒于此,我們有必要參考發(fā)達(dá)國(guó)家的理論、經(jīng)驗(yàn)和做法,來考慮一下我們的散裝水泥全生命周期綠色產(chǎn)業(yè)鏈的低碳發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇問題。  

2、散裝水泥全生命周期的綠色產(chǎn)業(yè)布局  

散裝水泥從礦山原料或二次資源制備的原料開始,算作第一個(gè)階段;將原料輸送到水泥廠,再進(jìn)行各種原料配比、制備生料、煅燒熟料、粉磨水泥和發(fā)送產(chǎn)品,就完成了散裝水泥的全部生產(chǎn)過程,這是第二個(gè)階段;進(jìn)入第三個(gè)階段,發(fā)送散裝水泥,即散裝水泥產(chǎn)品的子流通過程(相對(duì)于散裝水泥的全生命周期大流通過程而言)。經(jīng)過一段子流通過程,散裝水泥開始進(jìn)入第四個(gè)階段,也就是散裝水泥不同應(yīng)用的前期加工階段或深加工階段(包括生產(chǎn)砂漿、混凝土、預(yù)制構(gòu)件、混凝土制品、墻體材料、路橋材料、地下管廊、市政工程材料、隧道工程材料、道路材料、機(jī)場(chǎng)和海港等基礎(chǔ)設(shè)施的材料領(lǐng)域)。在第四階段,還不能說是散裝水泥的終產(chǎn)品階段,說是半成品或深加工產(chǎn)品階段,或許更確切些。因此,在第四個(gè)階段形成了一些中間產(chǎn)業(yè),這些產(chǎn)業(yè)到底歸屬于哪些行政部門管理,一直是眾說紛紜、八仙過海,各顯神通。從這些中間深加工產(chǎn)業(yè),又過渡到下一個(gè)階段,也就是第五個(gè)階段,散裝水泥經(jīng)過深加工做成各種建材產(chǎn)品后,提供給建筑行業(yè)或基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)來使用,變成最終的產(chǎn)品:建筑或基礎(chǔ)設(shè)施。這時(shí),才能明確能看出是屬于建筑還是屬于交通部門的業(yè)務(wù)管轄范圍了。當(dāng)然,交通范圍也比較廣泛,諸如公路、鐵路、隧道、橋梁、機(jī)場(chǎng)或碼頭,也是分屬于不同的行政管轄范圍,而只有散裝水泥的原料、生產(chǎn)、流通和使用才是從頭到尾的一條主線。當(dāng)這些散裝水泥在應(yīng)用行業(yè)用過之后,散裝水泥制品就到了廢棄的階段,也就是變成建筑垃圾或工程拆除的固廢階段,也是再次變成再生建材或水泥原料的開始階段了,這是散裝水泥綠色產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第六個(gè)階段,同時(shí)也是散裝水泥再生原料的開始階段,又回到了散裝水泥綠色產(chǎn)業(yè)的第一階段了。  

由此看來,散裝水泥從原料或出生開始,到最終廢棄或再次新生,整個(gè)全生命周期,至少要經(jīng)歷五個(gè)階段或六個(gè)階段。這五或六個(gè)階段,就是我們所要討論的散裝水泥全生命周期綠色產(chǎn)業(yè)低碳發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展的核心內(nèi)容。  

只有這六個(gè)階段的每個(gè)階段排放的二氧化碳降到最低,整個(gè)散裝水泥全生命周期、全產(chǎn)業(yè)鏈的溫室氣體的加和才會(huì)最小化或趨于碳中和,這才是真正的綠色產(chǎn)品或綠色發(fā)展最重要的評(píng)價(jià)指標(biāo)之一。  

散裝水泥綠色產(chǎn)業(yè)全生命周期發(fā)展大循環(huán)示意圖(圖4)

圖4散裝水泥全生命周期綠色產(chǎn)業(yè)循環(huán)發(fā)展大流通示意圖(資料來源:田桂萍,2020)  

散裝水泥在其全生命周期里,如何做到低碳發(fā)展、綠色發(fā)展,我們?cè)诘谌?jié)里詳細(xì)討論一下它們各自的發(fā)展重點(diǎn)或發(fā)展方向。  

在討論之前,我們參考一下歐盟水泥工業(yè)2050年實(shí)現(xiàn)碳中和的技術(shù)路線圖(圖5)。  

圖5歐盟水泥工業(yè)2050年碳中和路線圖(資料來源:歐陽心桐,2020)  

參照歐洲水泥工業(yè)的低碳發(fā)展路線圖,結(jié)合中國(guó)散裝水泥綠色產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實(shí)際,我們首先來定性或半定量地分析和研討一下全產(chǎn)業(yè)鏈、全生命周期的碳中和與發(fā)展路線。有關(guān)的定量分析,限于時(shí)間和篇幅,放在另外的專題研究中詳細(xì)討論。  

3、散裝水泥全產(chǎn)業(yè)鏈綠色發(fā)展方向  

從圖5可以看到,散裝水泥在生產(chǎn)階段,歐盟2019年每噸水泥的二氧化碳排放量是670kg;而我們初步估算一下,我國(guó)的噸水泥排放近三年大約是567-606kg之間;數(shù)量比歐洲少60多公斤。分析原因可能和我國(guó)的熟料系數(shù)比較低有關(guān),該項(xiàng)減排潛力在歐洲還有70公斤的數(shù)額。也可能是和選取的排放因子估算有關(guān);由于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)缺乏,形成差異的原因可能是多方面的。也有比較口徑不一樣的原因,還不好進(jìn)行簡(jiǎn)單的判斷和比較。此處只作為定性分析比較,不涉及到技術(shù)先進(jìn)與否的判斷問題(注:本文采用汪瀾教授提供的每噸熟料的排放因子為0.86,來推算噸水泥的二氧化碳排放量;在電力排放因子的選擇方面,采用了國(guó)家有關(guān)部門提供的綜合數(shù)據(jù):592g-CO2/kWh;在水泥綜合電耗數(shù)據(jù)計(jì)算時(shí),采用了國(guó)內(nèi)比較先進(jìn)廠家的電耗數(shù)據(jù))。  

不管怎么說,無論是歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家,還是我國(guó)的水泥工業(yè),從現(xiàn)在(2020年)開始,到今后2050或2060年,都要通過全生命周期的每個(gè)環(huán)節(jié)的節(jié)能減排,把水泥工業(yè)生產(chǎn)過程排放的二氧化碳,不管是670kg也好,還是606kg,都將通過各種措施,最終全部實(shí)現(xiàn)零排放或碳中和。  

從歐盟的路線圖上可以看到,除了水泥生產(chǎn)過程的碳減排,還要通過在混凝土的運(yùn)輸和應(yīng)用階段的再碳化中和掉114kg。在水泥生產(chǎn)階段中和不掉的280kg,可能還需要碳儲(chǔ)存和碳利用把它們中和掉??梢娞魬?zhàn)性也是不小的,因?yàn)樘即鎯?chǔ)不是太容易,成本太高。作為替代方案,在散裝水泥隨后的建筑應(yīng)用中,我們采用被動(dòng)式零能耗或產(chǎn)能房的補(bǔ)充措施,或許是碳中和更加給力的一項(xiàng)舉措。  

下面,我們沿著散裝水泥的全產(chǎn)業(yè)鏈、全生命周期,以定性為主,定量和半定量為輔,討論一下每個(gè)環(huán)節(jié)的碳中和技術(shù)和綠色發(fā)展可能對(duì)節(jié)能減排的潛在影響及發(fā)展方向。  

3.1散裝水泥綠色產(chǎn)業(yè)的原料制備  

在散裝水泥原料的選擇方面,盡可能利用各種廢棄物,諸如工業(yè)尾礦、建筑垃圾、市政垃圾、工業(yè)副產(chǎn)物和化工或冶金渣等固廢,千方百計(jì)減少天然資源的耗費(fèi)量,這是國(guó)內(nèi)外一直崇尚的綠色發(fā)展理念。  

礦山資源的高效利用、綜合利用、搭配開采、吃干榨盡等,都是綠色礦山的最新發(fā)展態(tài)勢(shì)。建筑垃圾經(jīng)過分級(jí)和超細(xì)粉磨,已經(jīng)可以用于水泥的混合材,摻加量可以高達(dá)30%。市政垃圾如下水道污泥,可以作為水泥廠的原料和燃料(AFR),在發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)是成熟技術(shù),國(guó)內(nèi)也在先進(jìn)工廠運(yùn)行。工業(yè)副產(chǎn)品如脫硫石膏,早已成為水泥工業(yè)的緩凝劑?;ぴ珉娛鳛樗嘣?,在國(guó)內(nèi)已經(jīng)建設(shè)了不少水泥廠。冶金渣如礦渣和鋼渣,也在水泥行業(yè)有多年的應(yīng)用歷史了。鋼渣還有很大的潛力可以挖掘。煤矸石作為水泥或特種水泥的原料,正在醞釀更大的技術(shù)突破。  

從節(jié)能減排的角度看,原料多用廢棄物,包括替代原料和替代燃料,可以大幅度減少主要原料石灰石中的二氧化碳排放,包括水泥熟料量的減少,也可以減少化石能源的排放。  

由于替代原料和替代燃料的減排潛力最大,在國(guó)內(nèi)或許會(huì)等量、也可能會(huì)有超過歐盟減排數(shù)量(70+72kg)的潛力;鑒于國(guó)內(nèi)的熟料系數(shù)已經(jīng)比較低了(約0.6),減排空間有限;但是替代燃料的比例還不高(5-10%),提升后,減排空間很大。歐盟先進(jìn)的國(guó)家,比如德國(guó),替代燃料的比率已經(jīng)接近70%!因此,替代燃料和原料一項(xiàng),國(guó)內(nèi)的節(jié)能減排潛力空間較大。如果不走這條路線,生活垃圾都送到垃圾電廠去,弊病太大,恐怕已是一條無法挽回的錯(cuò)誤路線了。  

3.2散裝水泥綠色產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)過程  

散裝水泥的生產(chǎn)過程,工藝上簡(jiǎn)單說就是“兩磨一燒”:原料制備成生料需要磨一次,生料煅燒成熟料,再加點(diǎn)石膏和混合材粉磨一次就成為了水泥。  

我國(guó)水泥工業(yè)正處于高峰期后的緩慢下行期間,自2014年水泥產(chǎn)量達(dá)到24.9億噸的頂峰后,到今后2030年的一段時(shí)間里,是一個(gè)逐漸下行的階段。2020年之前是一個(gè)在緩慢下行前的一個(gè)高位波動(dòng)運(yùn)行期間。2020年之后,下行的速度會(huì)加快一些。  

我國(guó)生產(chǎn)了全世界50%以上的水泥,目前已經(jīng)出現(xiàn)了嚴(yán)重的產(chǎn)能過剩。今后行業(yè)的總體發(fā)展趨勢(shì)是提質(zhì)增效、減量發(fā)展,價(jià)格和質(zhì)量齊升,數(shù)量逐步減少是大勢(shì)所趨。  

從技術(shù)角度看,我國(guó)水泥行業(yè)今后幾十年發(fā)展的大趨勢(shì)有以下5大方向。  

(1)超細(xì)粉磨和分別粉磨技術(shù)的革命,近期目標(biāo)是優(yōu)質(zhì)水泥,終極目標(biāo)是納米水泥;  

(2)能源革命或替代燃料的革命,終極目標(biāo)是大部分或100%取代煤;  

(3)利廢原料或混合材的革命,終極目標(biāo)是50%或在某些特種水泥領(lǐng)域100%取代天然原料;  

(4)智能化的革命,終極目標(biāo)是無人工廠;  

(5)特種水泥或低碳水泥的革命,最終目標(biāo)是大幅度減少波特蘭水泥的用量。  

每個(gè)方向,都從不同的角度發(fā)力,最終都意味著大幅度的節(jié)能減排。如果上述幾個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)都能夠突破,每噸水泥至少能減少一半以上的碳排放(譬如300-500kg,都有可能)!  

3.3散裝水泥綠色產(chǎn)業(yè)的大流通  

水泥出廠,進(jìn)入流通流域;從袋裝改成散裝,節(jié)能減排效果顯著,綠色度增加;據(jù)測(cè)算,每噸散裝水泥要比每噸袋裝水泥減排45kg二氧化碳(蔣爾忠,2020)。從水泥廠到砂漿廠、預(yù)拌混凝土廠、預(yù)制構(gòu)件廠、制品廠等,再?gòu)倪@些工廠流通到建筑工地或修路造橋的施工現(xiàn)場(chǎng),繼續(xù)流通,做成最終的成品,包括建筑和交通基礎(chǔ)設(shè)施。等到這些建筑或交通基礎(chǔ)設(shè)施廢棄后,形成建筑垃圾,再作為原料,做成再生建材,進(jìn)入新的一輪循環(huán)。在從散裝水泥的生產(chǎn)、流通、深加工、建筑部品和部件,到最終的建筑和交通基礎(chǔ)設(shè)施的終產(chǎn)品,乃至廢棄后的再生原料的全生命周期大循環(huán)過程中,每個(gè)環(huán)節(jié)都需要綠色發(fā)展和低碳發(fā)展。僅有包裝是散裝的單一環(huán)節(jié)綠色發(fā)展理念是不夠的,還要在生產(chǎn)、應(yīng)用和廢棄的全生命過程中都要形成低碳發(fā)展和綠色發(fā)展的理念和產(chǎn)業(yè)形態(tài)。也就是水泥全生命周期的每個(gè)環(huán)節(jié)都要綠色,都不能中斷綠色發(fā)展理念,否則一個(gè)環(huán)節(jié)斷裂,整個(gè)系統(tǒng)就毀掉了。這就是我們強(qiáng)調(diào)的全生命周期綠色發(fā)展理念,進(jìn)而采用全生命周期評(píng)價(jià)(LCA)散裝水泥綠色產(chǎn)業(yè)科學(xué)性發(fā)展的重要性。  

散裝水泥在流通領(lǐng)域,過去幾十年來,我們散裝水泥工作者做了大量工作;散裝率從上個(gè)世紀(jì)80年代初的百分之十幾,發(fā)展到今天的67.5%(孫巖,2019)左右;目前仍以每年約一個(gè)百分點(diǎn)的速度向上提升,預(yù)計(jì)再有20年,我們?nèi)珖?guó)的水泥平均散裝率就可以達(dá)到90%以上,與發(fā)達(dá)國(guó)家水平持平。  

散裝水泥即便達(dá)到了發(fā)達(dá)國(guó)家的散裝率水平,也不意味著散裝水泥事業(yè)的結(jié)束;在散裝水泥的全生命周期綠色產(chǎn)業(yè)發(fā)展領(lǐng)域,我們還有更多的事情要做。  

在散裝水泥的流通領(lǐng)域,我們?cè)诰G色發(fā)展和低碳發(fā)展方面,還需要做的事情包括散裝車輛的低碳化,比如采用新能源的電動(dòng)運(yùn)輸車,混凝土或預(yù)制件的綠色輸送等,都要給予充分重視,應(yīng)及時(shí)提升到議事議程。  

其次是智能化和大數(shù)據(jù)等問題,也是低碳發(fā)展,提升運(yùn)輸和流通效率的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。  

還有就是和散裝水泥綠色產(chǎn)業(yè)密切相關(guān)的輔助性膠凝材料、砂石骨料等混凝土制造用的輔助原料,三者加起來的物流量,要接近200億噸,其交通運(yùn)輸和市場(chǎng)流通物質(zhì)量十分巨大;如何做到低碳發(fā)展和綠色發(fā)展,都是不可以疏忽大意的、關(guān)系到重大的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)問題。  

在流通和運(yùn)輸環(huán)節(jié),散裝比袋裝節(jié)能減排顯著;電動(dòng)汽車替代傳統(tǒng)車輛,比燒汽油或柴油的車輛更加節(jié)能減排。這些綠色發(fā)展理念,都將逐步成為人們自覺遵守的綠色發(fā)展常識(shí)。  

歐盟在低碳路線圖里,計(jì)劃在混凝土輸送過程,減少60kg二氧化碳;國(guó)內(nèi)業(yè)界目前還沒有這樣的概念。  

3.4散裝水泥深加工的若干綠色產(chǎn)業(yè)  

散裝水泥在形成最終的建筑或交通基礎(chǔ)設(shè)施等最終產(chǎn)品之前,歷經(jīng)了砂漿、預(yù)拌混凝土、預(yù)制構(gòu)件、地下管廊、路橋材料和建筑部品、部件等諸多中間產(chǎn)品階段。這些材料,每隔幾年都面臨著升級(jí)換代、形式改進(jìn)和質(zhì)量提升的問題。  

從目前已經(jīng)出現(xiàn)的最新技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),可以看出砂漿領(lǐng)域已經(jīng)出現(xiàn)從普通砂漿向隔熱、保溫、防水、防腐、裝飾藝術(shù)和修補(bǔ)等多功能砂漿方向發(fā)展;品種也從普通的水泥砂漿,向石膏、石灰和混合砂漿等方向發(fā)展。  

預(yù)拌混凝土,隨著裝配式建筑和被動(dòng)式建筑的出現(xiàn),目前正在向預(yù)制建筑和被動(dòng)式裝配建筑需要的專用混凝土性能要求方向發(fā)展,包括高性能混凝土、高質(zhì)量混凝土、自密實(shí)混凝土、結(jié)構(gòu)自防水和結(jié)構(gòu)自保溫等功能性混凝土。  

對(duì)于地下管廊、路橋材料和海洋工程材料等領(lǐng)域,特種混凝土的需求量也與日俱增。還有其它各個(gè)種類的混凝土材料,都在向提高質(zhì)量和提高性能等方向發(fā)展。最終的結(jié)果,都是要在提高性能的同時(shí),延長(zhǎng)壽命,減少單位性能(功能)的能耗、物耗,提高效率、降低成本,使單位產(chǎn)品的性價(jià)比最高化。  

提高質(zhì)量和效率,意味著資源效率的提升,經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量的提升,技術(shù)、管理、裝備和產(chǎn)品的升級(jí)換代。  

每個(gè)產(chǎn)品通過技術(shù)進(jìn)步,比如延長(zhǎng)產(chǎn)品的功能或使用壽命,都會(huì)帶來巨大的節(jié)能減排。在其它條件相同的情況下,產(chǎn)品壽命延長(zhǎng)一倍、兩倍或三倍,就意味著節(jié)能減排一倍、兩倍或三倍;產(chǎn)品性能或功能提升一倍、兩倍或三倍,也意味著節(jié)能減排提升一倍、兩倍或三倍。  

從碳減排的角度來衡量,我們需要發(fā)展石灰砂漿或水硬性石灰砂漿;石灰屬于氣硬性膠凝材料,是散裝水泥的另類輔助性膠凝材料。發(fā)展石灰砂漿或石膏砂漿的道理在于,一是石灰砂漿在使用中被認(rèn)為是碳吸收的,全生命周期更趨于碳中和。二是石灰砂漿或水硬性石灰砂漿的長(zhǎng)壽命,使得在全生命周期內(nèi)平均每年的碳排放減少到最低程度。三是石灰或石膏的生產(chǎn)都是在較低溫度下形成,與水泥比較,可以節(jié)省更多的能量,因此減排量也比較多??上?,我們?cè)趪?guó)內(nèi)對(duì)前兩種綠色材料的開發(fā)還沒有深入的進(jìn)展。  

高質(zhì)量、高效率、高性能或高功能和長(zhǎng)壽命,是對(duì)這些散裝水泥全產(chǎn)業(yè)鏈中間產(chǎn)品綠色低碳發(fā)展的共同要求。  

在深加工階段,所需能源都將不斷增加可再生能源的份量,并提高能源效率,節(jié)能減排主要是減少中間產(chǎn)品間接排放的比重。  

在散裝水泥后續(xù)綠色產(chǎn)業(yè)深加工各個(gè)環(huán)節(jié),一般沒有工藝過程的直接排放,但是存在間接能源的使用,間接排放還是要控制的,倡導(dǎo)使用綠色能源,節(jié)能減排,通過提高質(zhì)量、延長(zhǎng)壽命、增加功能和提高效率等手段,實(shí)現(xiàn)間接減排、相對(duì)減排,也是潛力巨大的市場(chǎng),大有文章可做。比如把質(zhì)量提高一倍、壽命提高一倍或效率提高一倍,在其它排放條件都相同的前提下,通過單位GDP或工業(yè)增加值的成倍提升,就可以減少碳排放50%以上。我們現(xiàn)在做的自主相對(duì)減排,就是在這樣的排放前提下計(jì)算出來的結(jié)果,盡管絕對(duì)排放量還是在逐年增長(zhǎng)。2030年后,就要改變這種情況了;屆時(shí)將要實(shí)行真正的絕對(duì)減排,和發(fā)達(dá)國(guó)家一樣。  

3.5散裝水泥綠色產(chǎn)業(yè)的主要終產(chǎn)品  

散裝水泥經(jīng)過生產(chǎn)、運(yùn)輸和深加工成半成品或部品部件,最后再輸送到建筑工地或交通基礎(chǔ)設(shè)施的施工現(xiàn)場(chǎng),最后變成建筑房屋和交通基礎(chǔ)設(shè)施終產(chǎn)品。對(duì)于原料,我們希望盡可能少用天然礦物,盡可能利用二次資源(特別是各種活性固廢資源);生產(chǎn)過程,我們希望通過綠色工廠,以最低的能量和資源消耗,生產(chǎn)出高質(zhì)量的水泥產(chǎn)品;然后通過綠色交通,綠色深加工產(chǎn)品,將散裝水泥再次輸送到建筑和交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工地,制造出零能耗綠色生態(tài)的被動(dòng)式裝配建筑或長(zhǎng)壽命的基礎(chǔ)設(shè)施。  

在最終建筑產(chǎn)品的使用過程中,我們根據(jù)全產(chǎn)業(yè)鏈和全生命周期的綠色發(fā)展理念,強(qiáng)調(diào)被動(dòng)式零能耗或產(chǎn)能房概念,使得散裝水泥最大的制成品建筑不但不消耗能量,還會(huì)生產(chǎn)綠色能源,將每個(gè)房子都變成為一個(gè)發(fā)電機(jī),會(huì)極大地減輕散裝水泥全生命周期的環(huán)境負(fù)荷或減排壓力,即碳排放的足跡。有可能減輕碳捕獲或碳利用的壓力,這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)是被動(dòng)式超低能耗建筑在中國(guó)的發(fā)展過程中,由中國(guó)散協(xié)被動(dòng)式裝配建筑委員會(huì)和中國(guó)被動(dòng)式集成建筑材料產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟首先提出的創(chuàng)新型發(fā)展路徑。只有利用全生命周期的評(píng)價(jià)方法和發(fā)展理念,才能夠拓寬視野,有利于解決中國(guó)水泥工業(yè)在2060年之前實(shí)現(xiàn)碳中和的問題;也為世界水泥工業(yè)在2050年前實(shí)現(xiàn)碳中和與綠色發(fā)展貢獻(xiàn)中國(guó)的力量和智慧。  

在交通基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域,我們將注重發(fā)展高性能(高功能)和長(zhǎng)壽命基礎(chǔ)設(shè)施。同樣,可以和交通工具的綠色發(fā)展一樣,為實(shí)現(xiàn)碳中和及低碳發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展做出積極貢獻(xiàn)。  

長(zhǎng)壽命建筑和基礎(chǔ)設(shè)施,零能耗或產(chǎn)能房(第三代被動(dòng)房或第四代被動(dòng)式生態(tài)建筑),將會(huì)對(duì)散裝水泥全生命周期的節(jié)能減排和碳中和做出更大的貢獻(xiàn);不但會(huì)對(duì)我國(guó)提出的到2030年繼續(xù)相對(duì)減排65%提供保障,也很有可能是碳儲(chǔ)存(CCS)或碳利用(CCU)的另外一種替代方式。這一部分份額,在歐盟水泥工業(yè)的碳中和路線圖里占到280kg;這是很大的一個(gè)比重,目前還是一個(gè)有待破解的難題。  

3.6散裝水泥的再生和循環(huán)利用  

散裝水泥做成建筑和基礎(chǔ)設(shè)施,我們希望千秋萬代,永遠(yuǎn)不壞。實(shí)際上,我們前幾十年的建筑或基礎(chǔ)設(shè)施,一般只有幾十年的壽命。現(xiàn)在提出來要搞百年建筑,甚至是千年建筑,就像古羅馬建筑一樣,至今已經(jīng)有2300多年了。如果還像過去那樣,搞幾十年壽命的建筑或基礎(chǔ)設(shè)施,如今都陸續(xù)變成建筑垃圾了,不可持續(xù)。因此,如何搞好這些建筑廢棄物的再生和循環(huán)利用,就是散裝水泥全生命周期里最后的一個(gè)大問題了。  

對(duì)于低質(zhì)量的建筑和基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)生的海量垃圾,好在由于過去的混凝土配方和工藝原因,舊混凝土里面含有大量未水化的水泥和燒結(jié)紅磚,只要破碎和超細(xì)粉磨到一定的程度,比如50微米以下,或3800-5600cm2/g(國(guó)際水泥雜志,2020),就可以替代部分水泥,作為攪拌站的摻合料或送到水泥廠里,當(dāng)做水泥混合材,替代水泥或熟料可以高達(dá)30%以上。  

建筑垃圾里面的骨料也可以作為再生骨料,砂子可以作為砂漿用砂,在許多地方已經(jīng)普遍利用多年了。5mm以下的細(xì)粉,也可以制作鋪路磚或筑路材料??傊?,都可以循環(huán)再生和重復(fù)利用。如果摻入部分納米材料,性能甚至可以超過天然材料制造的產(chǎn)品。  

這些再生材料的加工用能,都將逐步使用綠色能源,減少碳排放。使用可再生能源,將二次資源高效利用,既節(jié)約天然資源、保護(hù)環(huán)境,也大幅度減少了溫室氣體的排放。  

資源循環(huán)利用,屬于提高資源利用效率的范疇,同時(shí)保護(hù)天然資源;加之微納米改性,提高質(zhì)量,延長(zhǎng)產(chǎn)品壽命,減少單位生命周期內(nèi)的碳排放強(qiáng)度;同樣是節(jié)能減排的技術(shù)路線,減少的比例或數(shù)量,可以是若干個(gè)百分點(diǎn),也可以是數(shù)倍不止;這里不做具體分析了。  

3.7散裝水泥的輔助性膠凝材料  

散裝水泥作為主要的膠凝材料,再加上輔助性膠凝材料,如粉煤灰、礦渣粉、燒粘土、火山灰材料、活化煤矸石、改性鋼渣和超細(xì)石灰石粉等,還有氣硬性膠凝材料石膏和石灰等,以及特種膠凝材料,如地聚物水泥和超級(jí)硫酸鹽水泥等綠色建材,組成了龐大的膠凝材料家族。這些材料,將發(fā)揮各自特長(zhǎng),優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),共同構(gòu)成節(jié)能減排、綠色發(fā)展、低碳發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)發(fā)展理念和實(shí)踐。  

各種具備活性的工業(yè)固廢,雖然稱作輔助性膠凝材料,但是從體量上看,非常巨大,幾乎是水泥數(shù)量的兩倍,每年產(chǎn)生量差不多有40多億噸。歷年積存量就更多了,沒有人統(tǒng)計(jì)或準(zhǔn)確估算過。僅以煤矸石為例,每個(gè)開采幾十年的老煤礦,據(jù)說都有十幾億噸的煤矸石在那里堆存著;等待我們開發(fā)利用。  

開發(fā)和充分利用好這些二次資源,也是今后幾十年里,乃至上百年里,都是我國(guó)建材行業(yè)及其下游建筑和交通基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、綠色發(fā)展、低碳發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展的一大歷史性使命。任重而道遠(yuǎn)!  

這些輔助性膠凝材料,多數(shù)都經(jīng)過了高溫加工,具有潛在活性,可以充分利用;沒有高溫加工的,也可以利用新技術(shù)和新裝備,進(jìn)行低能耗高效率加工,使之具備足夠的活性,制造出較低成本和有競(jìng)爭(zhēng)力的新的低碳產(chǎn)品。既節(jié)能,又環(huán)保,還減排,也低碳;一舉多得!  

3.8散裝水泥與混凝土的輔助材料  

混凝土的輔助性材料不同于輔助性膠凝材料,諸如砂石集料等,這些材料一般沒有膠凝性或活性,只是作為混凝土的填充骨料而已。從數(shù)量上看,更加龐大,估計(jì)每年都要消耗100多億噸,是輔助性膠凝材料的兩倍以上。  

隨著建筑和交通基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)的逐步飽和,以及環(huán)保法規(guī)的逐步收緊,自然資源的消耗將逐步減少。散裝水泥的輔助材料將逐步從消耗自然資源向消納各種二次資源轉(zhuǎn)移。因此,二次資源的開發(fā)和利用,將是今后我國(guó)綠色建材資源的主要來源。  

比如說巨量固廢煤矸石或粉煤灰,做成陶?;炷梁?,不但可以大大減輕預(yù)制構(gòu)件的重量,還可以增加預(yù)制建筑的結(jié)構(gòu)自保溫性能,使得裝配式建筑和被動(dòng)式建筑的有效結(jié)合有了功能互補(bǔ)的物質(zhì)資源和技術(shù)契合的雙重基礎(chǔ),也和節(jié)能減排、低碳發(fā)展結(jié)合起來了。堅(jiān)定不移地發(fā)展以固廢資源為基礎(chǔ)的綠色建材、綠色建筑和綠色基礎(chǔ)設(shè)施,應(yīng)是我們散裝水泥全產(chǎn)業(yè)鏈綠色發(fā)展堅(jiān)定不移的正確方向。  

利用二次資源,采用綠色能源,發(fā)展散裝水泥綠色建材,建造零能耗被動(dòng)式生態(tài)建筑,發(fā)展長(zhǎng)壽命綠色交通基礎(chǔ)設(shè)施,等等;散裝水泥綠色全產(chǎn)業(yè)鏈、全生命周期的低碳發(fā)展,是我們整個(gè)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)完整系統(tǒng),環(huán)環(huán)相扣,缺一不可,最終走向碳中和,零排放;天然資源零消耗、環(huán)境零污染!  

4、若干關(guān)鍵技術(shù)的進(jìn)展和案例  

簡(jiǎn)要說之,實(shí)現(xiàn)上述低碳發(fā)展和最終實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo),關(guān)鍵技術(shù)有許多,這里只是討論一條重要的主線,就是納米材料科學(xué)技術(shù)。我們過去和目前,對(duì)于傳統(tǒng)的散裝水泥,材料的尺度還只是局限在微米的材料范圍,下一個(gè)階段要開始進(jìn)入納米世界。一開始不會(huì)很快進(jìn)入,要從微米世界進(jìn)入微納米世界,也可以稱作是準(zhǔn)納米世界,然后逐步深入到納米材料科學(xué)的世界里。  

下面簡(jiǎn)要討論一下開發(fā)納米水泥、納米優(yōu)化混凝土和納米再生建材的意義和技術(shù)進(jìn)展。  

4.1納米水泥的技術(shù)進(jìn)展  

以瑞士理工凱倫教授為首的歐洲納米水泥研發(fā)團(tuán)隊(duì)(Nanocem)成立于2004年,經(jīng)過16年的探索,現(xiàn)已發(fā)展成為一個(gè)由23個(gè)學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)和10個(gè)工業(yè)伙伴組成的聯(lián)合體。團(tuán)隊(duì)中約有120名學(xué)術(shù)研究人員,他們正在管理相關(guān)領(lǐng)域約60個(gè)博士和博士后研究項(xiàng)目。該團(tuán)隊(duì)的研發(fā)工作前10年主要是側(cè)重基礎(chǔ)理論研究;2015年后,逐步從理論轉(zhuǎn)向應(yīng)用開發(fā),預(yù)計(jì)2021年將有重大的研發(fā)成果問世。  

據(jù)我們所知,納米水泥的實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)品已經(jīng)出來,有些公司已經(jīng)將其轉(zhuǎn)化為商業(yè)產(chǎn)品,我們這次會(huì)議在分會(huì)場(chǎng)將有一個(gè)報(bào)告會(huì),向大家報(bào)告以納米水泥為基礎(chǔ)而開發(fā)出的一系列新產(chǎn)品的性能。  

納米水泥一旦大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化,將對(duì)傳統(tǒng)水泥工業(yè)產(chǎn)生巨大的震撼。以其僅是傳統(tǒng)水泥1/10到1/20等效使用量,足可以將我們每年生產(chǎn)23億噸水泥的巨大產(chǎn)量縮減到只有1-2億噸納米水泥等效量就夠了。如果納米水泥從實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)入工業(yè)化生產(chǎn),應(yīng)該是顛覆性的技術(shù)。節(jié)能減排的效果也是不言而喻的,都是十倍和二十倍的絕對(duì)減排。對(duì)于到2050年全世界的碳中和目標(biāo),或控制全球氣候變暖溫度在2℃以下的目標(biāo),就會(huì)很容易地實(shí)現(xiàn)了。  

4.2納米水泥優(yōu)化的混凝土技術(shù)進(jìn)展  

從行業(yè)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步的節(jié)奏方面看,納米水泥不會(huì)一下子普及到千家萬戶。就如同微納米級(jí)別的硅灰材料一樣,起初也是在混凝土里添加十幾個(gè)百分點(diǎn)到幾個(gè)百分點(diǎn)來提高性能。納米水泥混凝土的改性,從國(guó)內(nèi)外目前的發(fā)展看,一開始也將是從微納米起步,逐步向準(zhǔn)納米和納米尺度靠近。  

水泥行業(yè)或許從超細(xì)粉磨與分別粉磨的優(yōu)質(zhì)水泥開始,然后再逐步依次向微觀尺度深入;比如水泥混凝土中微納米水泥的添加量從10%,5%起步,再進(jìn)一步向添加3%,1%,0.6%...的方向深入發(fā)展。這樣,傳統(tǒng)水泥的用量大大減少,而混凝土在提高性能的同時(shí),其骨料的普遍顆粒級(jí)配也會(huì)同步縮小,水膠比也會(huì)變小,這是非常大的變化。  

加入納米水泥改性之后,混凝土的性能會(huì)發(fā)生巨大改變;從普通混凝土,變成高性能混凝土。諸如抗壓、抗折、抗?jié)B、抗腐蝕、抗凍、抗碳化和耐久性等,都會(huì)發(fā)生革命性的變化。  

納米改性的混凝土對(duì)節(jié)能減排的意義重大,比如將百年混凝土改性成千年混凝土。在一千年里,相較于百年的混凝土,節(jié)能減排的效果都是10倍因子;其顛覆性和革命性不言而喻。  

4.3納米材料對(duì)再生建材的意義  

前面討論過我國(guó)每年帶有活性或潛在活性的固廢產(chǎn)生量高達(dá)40多億噸,如果充分利用,可以節(jié)省海量的礦產(chǎn)資源,也可以改善環(huán)境,減少因使用天然資源而過度釋放的有毒有害氣體和溫室氣體,節(jié)能減排就更不用說了;因?yàn)檫@些固廢多數(shù)都經(jīng)過了高溫加工,該釋放的二氧化碳也釋放得差不多了。將其變廢為寶,有非常好的基礎(chǔ)。  

然而,固廢畢竟是固廢,和天然原料比較,也有它不確定的一些方面,因此,為了保障質(zhì)量起見,還是要有額外的措施,才能確保萬無一失。  

因此,納米水泥,還可以對(duì)這些廢棄物的衍生材料,起到提升質(zhì)量的作用。這些方面的成功案例,已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外的研發(fā)和生產(chǎn)實(shí)踐中得到了廣泛的驗(yàn)證。  

隸屬于中國(guó)散協(xié)固廢綜合利用專業(yè)委員會(huì)的國(guó)際固廢工程技術(shù)研究院,開發(fā)出來的固廢系列產(chǎn)品,無論是在成本,還是在技術(shù)指標(biāo)上,都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了使用天然資源制造的產(chǎn)品。  

將納米膠凝材料,普遍用于固廢產(chǎn)品的性能提升和改良,對(duì)于發(fā)展再生建材  

和綠建產(chǎn)業(yè)的意義重大。我們堅(jiān)信,在這個(gè)領(lǐng)域的開發(fā)前景,十分廣闊。  

5、結(jié)論  

散裝水泥全生命周期的綠色發(fā)展與碳中和,關(guān)系到全球氣候變暖對(duì)人類的威脅,也是一個(gè)和散裝水泥全產(chǎn)業(yè)鏈自身可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān)的大問題。  

首先,散裝水泥利用各種固廢原料,減少天然資源的消耗,充分利用二次資源帶來的好處,化解資源枯竭形成的危機(jī);不但解決環(huán)境污染問題,還可以節(jié)能減排、降低綠建成本和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)。其次是利用固廢資源,生產(chǎn)低碳水泥。在整個(gè)生產(chǎn)過程采用綠色技術(shù),加之采用可再生的綠色能源,在今后40年里(2020-2060),將目前每噸水泥的碳排放從大約610kg(估算)二氧化碳,通過各種節(jié)能減排手段,逐步實(shí)現(xiàn)零排放、碳中和。再者,除了水泥原料及生產(chǎn)過程的節(jié)能減排、綠色生產(chǎn)和低碳生產(chǎn)外,在水泥出廠流通環(huán)節(jié),包括深加工成混凝土及各種預(yù)制件或部品、部件后,再輸送到建筑和交通基礎(chǔ)設(shè)施的施工工地等流通環(huán)節(jié),以及建筑和基礎(chǔ)設(shè)施廢棄后,形成建筑固廢,再作為再生建材的原料,回送到水泥或混凝土廠的各個(gè)流通環(huán)節(jié)和過程中,都需要采用可再生能源輸送工具和加工設(shè)備。倡導(dǎo)綠色流通和低碳流通的物流模式,貫穿散裝水泥全生命周期、全產(chǎn)業(yè)鏈的大流通。第四是混凝土和制品的制造環(huán)節(jié),包括建筑預(yù)制構(gòu)件和部品、部件的預(yù)制。全過程逐步使用綠色能源,采用節(jié)能減排技術(shù);生產(chǎn)出高質(zhì)量、多功能和長(zhǎng)壽命的高性能混凝土、預(yù)制件和部品部件。第五是建筑和基礎(chǔ)設(shè)施最終的使用環(huán)節(jié),通過發(fā)展生態(tài)、零能耗、被動(dòng)式裝配建筑和長(zhǎng)壽命基礎(chǔ)設(shè)施等路徑和手段,實(shí)現(xiàn)在原料和生產(chǎn)階段還無法完成的碳中和目標(biāo)。  

最后,是建筑和交通基礎(chǔ)設(shè)施的廢棄和拆除,形成建筑固廢或建筑垃圾,為再生建材的循環(huán)利用提供二次原料。  

總之,通過綠色原料、綠色制造、發(fā)展散裝水泥、借助新能源輸送散裝水泥、再將散裝水泥深加工成各種混凝土中間產(chǎn)品、最終形成裝配式零能耗被動(dòng)式建筑和高質(zhì)量長(zhǎng)壽命的交通基礎(chǔ)設(shè)施,散裝水泥綠色產(chǎn)業(yè)發(fā)展的全產(chǎn)業(yè)鏈、全過程、全生命周期,都借助綠色技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和低碳發(fā)展,最終全部實(shí)現(xiàn)散裝水泥綠色產(chǎn)業(yè)全生命周期和全產(chǎn)業(yè)鏈的碳中和。  

編輯:李佳婷

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