水泥和钢铁行业减碳的6种措施

水泥和钢铁是构建国家重大基础设施如建筑、交通设施、码头、水坝、桥梁等的重要组成部分。然而这两个行业也是地球上污染比较严重的行业之一。在中国建材行业中，水泥与钢铁的碳排放尤为显著。据统计，2020年中国建材行业总的碳排放量高达26.6亿吨，其中钢铁行业的排放量为10.16亿吨，水泥行业的排放量为12.3亿吨，两者合计占到了整个建材行业碳排放的百分之84.4。钢铁和水泥行业也是全球碳排放的主要来源之一，水泥和钢铁产生的CO₂分别占全球CO₂排放量的百分之6.5和百分之7。

面对水泥和钢铁生产过程中的高碳排放问题，我国已出台多项举措来推动水泥和钢铁行业的减排。例如，《钢铁行业节能降碳专项行动计划》与《水泥行业节能降碳专项行动计划》，期望通过优化产能布局、提升能效水平、改善能源结构等手段，到2030年底显著降低行业综合能耗与碳排放。

下面介绍几种在减少碳排放方面的6种措施。

提高能源效率：提高能源效率是减少碳排放的有效途径。通过改进生产工艺、优化能源结构、采用高效设备等措施，降低能源消耗，减少碳排放。例如，先进的工业厂房保温技术能节约百分之26的能源，高效锅炉能够降低排烟温度，提高锅炉的热效率，可以将锅炉的热效率提高百分之10到20，大大降低了能源消耗。现在，高效的水泥厂通过技术升级每年只能节省万分之4的能源。尽管当前技术升级在水泥行业还没有取得很大的突破性进展，但持续的技术创新仍是未来的希望所在。

原料调整：水泥生产中的碳排放主要来源于石灰石的分解和燃料的燃烧。‌ 石灰石分解和燃料燃烧是水泥生产中碳排放的主要来源，其中石灰石分解的碳排放约占百分之60，燃料燃烧的碳排放约占百分之30。欧洲水泥协会推荐增加诸如石灰石、煅烧黏土等混合材料的掺入比例，减少水泥中熟料的使用量，例如通过添加粉煤灰、矿渣等，不仅能减少水泥用量，还能降低碳足迹。

燃料替代：鼓励使用清洁能源替代传统化石能源，可以减少碳排放。例如，在钢铁行业中，可以探索生物质燃料替代煤和焦炭的可能性。水泥行业则可以积极寻求替代燃料如城市固体废物等作为替代燃料，减少化石燃料的使用。

碳捕获技术：碳捕获技术在这两个行业中具有重要的应用价值。为水泥和钢铁行业的低碳转型提供了新的可能。尽管目前这些技术仍处于工程示范阶段，但在减少二氧化碳排放方面的潜力巨大。目前全国已经建立了一些CO₂捕集与利用的示范工程，预计大规模部署这些技术将在2030年至2050年间实现。‌尽管目前全球只有千分之一的排放量被捕获和储存，但这项技术具有巨大潜力。

二氧化碳封存技术：被称为“碳中和的zui后一公里解决方案”的技术，实现“双碳”目标的托底技术保障。‌二氧化碳封存技术在混凝土制造中的应用‌已经取得了一定进展，研究成果显示，美国西北大学的科学家开发出一种新工艺，实现了高达百分之45的CO₂封存效率；如果技术得当，混凝土中矿化CO₂可能使混凝土更坚固。‌ 因为这种工艺通过在制造混凝土过程中注入CO₂气体，并将其固定在水泥和骨料中，形成的碳酸钙晶体颗粒改善了混凝土的微观结构。这种方法能够有效减少混凝土生产过程中的CO₂排放，还确保了混凝土的强度和耐久性不受影响‌。

回收与再利用：使用电弧炉可以有效地回收钢。如今，约有四分之一的钢铁生产是基于回收的废钢。未来这一比例有望进一步提升。然而，回收过程中的有害物质管理同样不容忽视，需通过改进废料分类和产品设计来应对。

水泥和钢铁行业的减排之路虽充满挑战，但通过持续的技术创新、政策引导以及社会各界的积极参与，我们正逐步朝着更加绿色、可持续的未来迈进。北京耐尔得公司研发的新型混凝土碳化矿化实验设备，也为行业减排的技术研发注入了新的活力。

该设备通过设定不同温度、压力条件，提高混凝土发生碳化、矿化反应的效率，为行业减碳的科研试验提供了有力支持。随着科技的不断进步和全球合作的日益加强，水泥和钢铁等传统行业将能够在保护环境的同时，实现更高质量的发展。