“十四五”對“低碳混凝土”呼喚與期待——發(fā)展“低碳混凝土”的前景展望
時(shí)間：2022-03-11 來源：中國混凝土與水泥制品協(xié)會 分享：
人類共同部署著應(yīng)對氣候變化的戰(zhàn)略，將氣候革命推向最前線，即控制CO?的排放。尋找化石能源替代品便是關(guān)鍵的突破口。而就在這場氣候革命如火如荼之際，中國亦向世界宣布了我們的“雙碳目標(biāo)”，在2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，即全國碳排放自此不再逐年增長，在2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和，即實(shí)現(xiàn)碳的凈零排放。
碳，是未來地球的命運(yùn)舵手。
碳，這個在元素周期表中排列第六位的化學(xué)元素?zé)o所不在、舉足輕重。大地之上的萬物生靈由碳構(gòu)成（構(gòu)成地球生物細(xì)胞的主要元素中，碳元素是核心，因此地球上所有的生命都被稱為碳基生命；見證古代文明進(jìn)程的木質(zhì)建筑由碳構(gòu)成，推動近現(xiàn)代文明高速發(fā)展的化石燃料亦由碳構(gòu)成（化石燃料包括煤炭、石油等，由古代生物的殘骸形成，故含有碳元素；無可置疑地球是一個碳的世界。如今碳達(dá)峰、碳中和的聲音日益高漲，碳從哪里來？它如何塑造了地球的過去？又將如何影響我們的未來？
在人類文明早期還非常緩慢往后六千余年緩緩前行的農(nóng)業(yè)文明并沒有徹底顛覆地球碳循環(huán)，直到18世紀(jì)工業(yè)革命的降臨。這些生產(chǎn)與交通設(shè)備有一個共同點(diǎn)便是以化石燃料作為能量來源。為了適應(yīng)新社會的生產(chǎn)力水平，大量的煤炭、石油被開采并投入使用，它們至今仍是世界運(yùn)轉(zhuǎn)的主要動力，一個前所未有的碳排放模式出現(xiàn)了。數(shù)據(jù)顯示，自工業(yè)革命以來人類所排放的CO?約30%存于森林，約30%流入海洋，而約40%則留在了大氣，這正是這一碳循環(huán)模式所面臨的重大問題沒有成功閉環(huán)。大氣中CO?濃度因此迅速提高，從工業(yè)革命前的280ppm上升至了如今的415ppm，這比大自然調(diào)節(jié)大氣中CO?的速度快了上萬倍。最近的研究顯示，目前大氣中CO?的濃度達(dá)到200萬年來的最高值，全球地表溫度也因溫室效應(yīng)的加劇達(dá)到10萬年來的最高值。地球碳循環(huán)無疑發(fā)生了顛覆性的改變，一系列環(huán)境與氣候問題接踵而至。點(diǎn)亮文明之光的人類如今面臨著巨大的挑戰(zhàn)，站在人類生態(tài)的命運(yùn)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，氣候革命的號角已然吹響。在氣候變化的議題上沒有任何一人能夠置身事外。人類共同部署著應(yīng)對氣候變化的戰(zhàn)略，將氣候革命推向最前線，即控制CO?的排放。尋找化石能源替代品便是關(guān)鍵的突破口。而就在這場氣候革命如火如荼之際，中國亦向世界宣布了我們的“雙碳目標(biāo)”，在2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，即全國碳排放自此不再逐年增長，在2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和，即實(shí)現(xiàn)碳的凈零排放。如今的人類正式接過了塑造地球的接力棒，未來的地球?qū)⑹呛文有杩次覀儗⑷绾慰茖W(xué)且自然地與這個碳的世界相處。思考并展望“低碳混凝土”的發(fā)展前景，我們信心百倍。混凝土的碳排放涉及其整個生命周期，需對各個環(huán)節(jié)進(jìn)行控制，采取行動以降低總體的碳排放：降低混凝土生產(chǎn)過程的CO?排放；降低能源消耗，減少水泥用量；發(fā)展替代膠凝材料；提高混凝土耐久性，延長使用壽命，降低維修重建的需要；減少廢棄物的產(chǎn)生，充分利用建筑垃圾，發(fā)展再生骨料。沒有單一的措施可以實(shí)現(xiàn)減排的目標(biāo)，只有各方面共同努力，控制質(zhì)量，提高效率，才能實(shí)現(xiàn)低碳。在創(chuàng)新技術(shù)為王的時(shí)代，我們也十分關(guān)注“低碳混凝土”發(fā)展的相關(guān)新技術(shù)方向。如低碳膠凝材料技術(shù)、替代膠凝材料、低碳骨料技術(shù)、“低碳混凝土”外加劑技術(shù)、“低碳混凝土”施工技術(shù)、“低碳混凝土”耐久性提升技術(shù)等等；還有立足產(chǎn)業(yè)全鏈條、產(chǎn)品全生命周期，根據(jù)不同環(huán)節(jié)的特點(diǎn)，采取最合理、有效的措施。如源頭減量、能源替代、節(jié)能提效、再生循環(huán)、工藝改造、回收利用、數(shù)字化、綠色化、生物固碳，以及技術(shù)性碳捕集、封存或利用等，都是實(shí)現(xiàn)“低碳混凝土”發(fā)展的途徑。現(xiàn)時(shí)還要放眼終端應(yīng)用，發(fā)展混凝土低碳技術(shù)?？梢蚤_發(fā)服務(wù)于超高耐久混凝土的膠凝材料，以及超高耐久混凝土技術(shù)。超高耐久混凝土的使用，可以在相同的時(shí)間跨度內(nèi)消耗更少的原材料，是對降碳最大的貢獻(xiàn)?？梢怨膭疃鄬W(xué)科交叉，發(fā)展顛覆性膠凝材料及混凝土技術(shù)。1998年吳中偉院士首次提出“綠色高性能混凝土”的概念，其綠色要義可概括為：1.節(jié)約資源、能源；2.不破壞環(huán)境，更應(yīng)有利于環(huán)境；3.可持續(xù)發(fā)展，保證人類后代能健康幸福地生存下去。其內(nèi)涵主要包括：一是更多的節(jié)約熟料水泥，減少環(huán)境污染。二是更多的摻加以工業(yè)廢渣為主的活性細(xì)摻料。三是更大地發(fā)揮高性能優(yōu)勢，減少水泥和混凝土的用量?？梢哉J(rèn)為，吳中偉院士提出的綠色混凝土發(fā)展方向即“低碳混凝土”。雖然目前學(xué)術(shù)界對綠色混凝土的概念還沒有統(tǒng)一的定義，但一般說來，綠色混凝土具有比傳統(tǒng)混凝土更高的強(qiáng)度和耐久性，可以實(shí)現(xiàn)非再生性資源的可循環(huán)使用和有害物質(zhì)的最低排放，既能減少環(huán)境污染，又能與自然生態(tài)系統(tǒng)協(xié)調(diào)共生。GCCA（全球水泥和混凝土協(xié)會）“凈零”路線圖針對未來十年進(jìn)一步減少25%的排放制定了七要點(diǎn)組成的計(jì)劃，主要包括以下幾點(diǎn)：1.增加熟料替代物：行業(yè)將繼續(xù)用粉煤灰（電力領(lǐng)域的副產(chǎn)品）、磨粒狀高爐礦渣（煉鋼制造過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品）、煅燒粘土、未燃燒和磨碎的石灰?guī)r或回收的混凝土細(xì)粒等補(bǔ)充材料代替熟料（硅酸鹽水泥的主要成分）。這些材料大多數(shù)已經(jīng)在業(yè)內(nèi)使用了很長時(shí)間，而且已經(jīng)在減少水泥和混凝土的CO?足跡方面發(fā)揮作用，例如，英國市場已有26%的熟料替代物。路線圖承諾進(jìn)一步增加熟料替代物，GCCA也將分享世界各地的最佳實(shí)踐模型，以加速其使用。2 .減少化石燃料和增加替代燃料。建立實(shí)現(xiàn)“凈零”目標(biāo)的具體政策框架。為了到2050年實(shí)現(xiàn)“凈零”混凝土目標(biāo)，全球混凝土和水泥行業(yè)正尋求政策制定者在以下方面的支持：一是建立統(tǒng)一且適當(dāng)?shù)娜蛐蕴级▋r(jià)體系，在碳成本方面創(chuàng)造公平的競爭環(huán)境，避免碳泄漏，并確保在管理下實(shí)現(xiàn)向“凈零”經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型；二是通過將碳捕集利用和封存等低碳生產(chǎn)技術(shù)納入公共融資機(jī)制，并提供對所有碳捕集技術(shù)的公平認(rèn)證，為這些技術(shù)提供支持；三是在建筑法規(guī)和公共采購中創(chuàng)造對低碳產(chǎn)品的市場需求；四是制定發(fā)展綠色能源和廢物指令所需的基礎(chǔ)設(shè)施和政策，以促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。GCCA首席執(zhí)行官Thomas Guillot表示，“混凝土是世界上使用最廣泛的建筑材料，為可再生能源轉(zhuǎn)型、具有恢復(fù)力的基礎(chǔ)設(shè)施和新房屋建設(shè)提供了基礎(chǔ)?！彼€強(qiáng)調(diào)道，“混凝土脫碳全球合作很有必要，因?yàn)槟壳按罅Πl(fā)展其基礎(chǔ)設(shè)施和住房建設(shè)的國家將在未來幾十年成為混凝土使用的主力軍。他們從現(xiàn)在到2030年之間將采取果斷行動并加速行業(yè)脫碳，這是實(shí)現(xiàn)'凈零'混凝土的最終目標(biāo)過程中的重要里程碑。我可以想象，在不久的未來，可持續(xù)的零碳全球經(jīng)濟(jì)將以綠色混凝土建設(shè)作為基礎(chǔ)。”這是一個浪漫而美好的想象。我們也堅(jiān)信，實(shí)現(xiàn)“雙碳”的中國經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)中一定會有“低碳混凝土”的支撐與奉獻(xiàn)。
聯(lián)系我們
