无需煅烧!通过电解生产“零碳水泥”!

2023-09-22 15:44:44

Sublime声称它是“唯一一种无化石燃料、可扩展、可直接替代传统混凝土水泥的产品”。

Sublime Cement表示,已准备好开始生产“世界上最清洁的水泥”,该水泥符合行业性能标准,依靠室温电解槽代替水泥窑,使用各种零碳原材料。

传统的制造工艺每生产一吨水泥就会产生一吨二氧化碳。2022年全球碳排放量约为41亿吨,水泥是气候变化的巨大贡献者变化,约占全球碳排放量的8%。

但这同样是一个巨大的机会:随着脱碳指令和碳税开始生效,率先在全球范围内推出具有成本竞争力、完全零碳的水泥替代品的企业,都将赚的盆满钵满。

当前不乏低碳和碳捕获的水泥产品,但麻省理工学院的衍生公司Sublime Systems独树一帜,因为它采用了一种新颖的电化学方法来制造水泥,这是“真正的零碳”而不是“净零碳” ”或“碳封存”——因为它可以完全消除传统水泥生产过程中出现的碳排放的两个关键点。

Sublime的零碳或超低碳水泥生产技术

在常规水泥生产中,通过燃烧化石燃料(第一主要排放源)将石灰石加热至1400 °C左右,以生产熟料。按重量计算,石灰石含有约50%的二氧化碳,通过煅烧释放的二氧化碳与烟气混合,很难捕获。

而Sublime的方法完全不同,并且基于电解。公司联合创始人Leah Ellis博士和Yet-Ming Jiang博士在Medium帖子中详细解释了这一点,该过程的要点如下:

水在接近中性的pH值下分解,产生氢气和氧气,同时也在两个电极之间产生pH梯度。含钙矿物质与阳极形成的酸反应,生成溶解的钙离子,然后钙离子向阴极迁移。当它们的pH值至少达到12.5时,它们会与阴极产生的碱发生反应,以固体氢氧化钙的形式沉淀出来——也称为建筑石灰或熟石灰。

Sublime的工艺使用室温电解从一系列不同的输入材料中分离出必要的钙

这种石灰是一种熟料的直接替代品,可以投入传统的水泥生产。创始人表示,Sublime改进了这种技术,使其更加节能,消除了氢气的产生,分离了氧气和二氧化碳气流,可以从反应器中连续提取石灰,并且可以利用现成的电解设备来生产。

该工艺非常灵活,适用于各种不同的原料。即便是低品位的石灰石仍然可以有效利用。虽然该过程无法完全避免产生二氧化碳,但至少保证了二氧化碳以纯净、冷的状态出现,使其更易于捕获和储存,并且比常规水泥生产使用的能源少得多,排放量也少得多。

对于真正的零碳水泥,该工艺可以从二氧化硅、镁、铁或铝中的杂质中提取纯钙,例如,在该工艺中将它们提炼成更高等级的材料。至关重要的是,这一切都发生在室温下,不需要煅烧或电加热。

Sublime声称它是“唯一一种无化石燃料、可扩展、可直接替代传统混凝土水泥的产品”。

进展、商业化、时间表和定价

Sublime何时开始将“世界上最清洁的水泥”推向市场,需要多长时间才能扩大到能够真正对全球碳排放产生影响的规模?

“也许还需要八到十年,工艺规模扩大和技术成熟的程度才能使成本达到与传统水泥制造相当的水平,”Sublime研发副总裁Jesse Benck博士表示,“为了推广这项技术,我们需要达到与当前水泥生产工艺的成本相当。我们知道水泥行业对成本非常敏感,因此降低成本以产生最大的影响是我们的目标。 ”

“从短期来看,”他继续说道,“我们采用的是一种全新的方法和新技术,可以与已有100多年历史的水泥生产相竞争,而且这是一个规模庞大、全球规模、技术成熟的行业。现实情况是,从短期来看,这个新工艺的成本确实有点高,但至少对于我们的第一个全规模制造工厂来说,我们预计成本将低于传统水泥生产加碳捕获的成本。 ”

Sublime工艺生产的零碳石灰

目前水泥的成本约为每吨130美元,哈佛大学贝尔弗中心2022年的政策简报将水泥生产中的碳捕获定价为每吨二氧化碳19至205美元。因此,Sublime首款清洁水泥产品的售价大概比其竞争对手的价格高出15-158%。

“我们的工厂现在每年可以生产100吨水泥,”Benck说。

“我们现在正在努力建造一个新的示范工厂,年产能约为25000吨,” 他继续说道,“我们的目标是2025年底之前投入使用。之后,我们计划建立第一个全尺寸、商业规模的水泥生产设施,年产量约为100万吨。当然,细节仍在制定中,预计实现时间为2027-28年。除此之外,我们希望在2030年之后可以在全球范围推广。”

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In order to make preparations for being incorporated into the national carbon market, we should actively establish and improve the dual-carbon planning system, management system, system, innovation system, trading system and capacity system, do a good job in the research of dual-carbon policy, find out the family background, consolidate the quality of data, decompose and implement the goal of carbon reduction, and strive to achieve the goal of carbon reduction. We will continue to promote the substitution of raw materials, the transformation of energy consumption structure, the acceleration of technological innovation, the promotion of green manufacturing and intelligent leadership, and the coordinated promotion of carbon reduction, pollution reduction and green expansion. Growth.

2024-09-13 16:07:12

Wanbei Cement "High Temperature and Low Dust SCR Dust and Nitrate Integration" project adopts the international advanced SCR denitrification technology, combines with the innovative technology of high temperature and low dust, and reduces the dust concentration to less than 10 mg/Nm ³ by setting a high temperature metal bag filter in front of the SCR reactor, which effectively solves the problem of high dust content in the flue gas at the end of the cement furnace. Clean gas enters the catalyst reaction layer to ensure that the catalyst operates in a high-temperature micro-dust state, thereby realizing the integrated continuous removal of dust and nitrate.

2024-09-08 16:24:20

On June 13, the 11th China Cement Energy Conservation and Environmental Protection Technology Exchange Conference and Equipment Renewal Forum, sponsored by China Cement Network, was held in Nanjing, Jiangsu Province.

2024-06-13 16:36:33

It is not a day's work for the cement industry to reduce carbon. It needs to start from technology, raw materials, fuel, production management and policy response to form a comprehensive strategy to promote the industry's transformation to low carbon and contribute to the global carbon neutrality goal.

2024-06-03 10:04:44

Jidong Cement has successfully put into operation 10 photovoltaic projects and actively promoted the construction of new energy, which shows that the company is vigorously transforming green development and is committed to improving energy efficiency and sustainability.

2024-05-20 09:59:25

By the end of 2025, 50% of the cement clinker production capacity in the whole region will be transformed; by the end of 2028, the cement clinker production enterprises in the whole region will be basically transformed.

2024-05-15 17:00:23

"Standing at the new historical starting point of the development of ecological civilization, only by anchoring the new track of green and low-carbon development and protecting the green mountains and rivers can we win Jinshan and Yinshan." Xiao Zhanding, party secretary and chairman of Qianye Cement, said.

2024-05-11 10:11:27

Yang Shuiping pointed out that energy conservation and carbon reduction are not contradictory to the benefits of enterprises, but can promote each other and develop together. Cement industry can start from two aspects to ensure enterprise efficiency in the process of promoting carbon reduction.

2024-04-07 10:40:53

On March 28, the 13th China Cement Industry Summit and TOP100 Award Ceremony hosted by China Cement Network was held grandly.

2024-03-28 18:30:58

The building materials industry is required to speed up the optimization and upgrading of the industrial structure, vigorously promote energy conservation and carbon reduction, and comprehensively improve the utilization rate of resources.

2024-03-25 14:07:30

The plan requires that by the end of 2025, the comprehensive energy consumption per unit product of cement clinker will be reduced by 3.7% compared with the end of 2020.

2024-03-21 10:28:24

Today (March 1), the Ministry of Industry and Information Technology, the National Development and Reform Commission, the Ministry of Finance and other seven departments issued China's first Guiding Opinions on Accelerating the Green Development of Manufacturing Industry (hereinafter referred to as the Guiding Opinions). It is suggested that by 2030, the output value of green factories will account for more than 40% of the total output value of manufacturing industry, and green development will become a solid foundation for promoting new industrialization.

2024-03-01 11:49:22

As one of the main sources of global carbon emissions, cement industry will undoubtedly have a far-reaching impact on the industry once it is included in the carbon emissions trading market.

2024-02-28 10:48:46

In order to do a good job in the prevention and control of air pollution in autumn and winter and effectively deal with heavy polluted weather, the Ministry of Ecology and Environment has focused on key areas, highlighted the two tasks of "heavy polluted weather response and emission supervision up to the standard", and coordinated the work of "online and offline" battlefields. More than 9700 local law enforcement officers were mobilized, eight rounds of on-site and remote supervision and assistance on air pollution were carried out, more than 16000 enterprises were found to have problems, and more than 32000 gas-related environmental problems were solved.

2024-02-05 11:25:38

Focus on reducing cement clinker production capacity in areas where limestone resources are scarce and air quality is poor, and support clinker production enterprises to carry out layout outside the province and transfer to key construction areas determined by the province. We will further study and implement the integrated withdrawal plan for cement clinker production lines with a capacity of 2500 tons per day or less.

2024-01-26 14:20:19

Building a beautiful China is an important goal of building a socialist modern country in an all-round way and an important part of realizing the great rejuvenation of the Chinese nation.

2024-01-12 10:30:43

11月3日,广西壮族自治区工业和信息化厅发布了《关于印发广西壮族自治区工业领域碳达峰实施方案的通知》。

2023-11-21 10:22:49

近日,重庆市经济和信息化委员会公开征求对《重庆市材料行业碳达峰实施方案(征求意见稿)》的意见。

2023-11-02 10:56:17

根据文件要求,到2025年底,水泥熟料的单位产品综合能耗相比2020年底降低3.7%。

2023-10-17 13:12:43

Sublime声称它是“唯一一种无化石燃料、可扩展、可直接替代传统混凝土水泥的产品”。

2023-09-22 15:44:44

随着我国“双碳”、“能耗双控”工作的持续推进,水泥行业将加快绿色化、智能化、数字化的转型升级发展。

2023-09-12 09:26:59

日前,《山东省建材行业碳达峰工作方案》(以下简称《方案》)印发,《方案》部署了“12345”举措(1个“严控”,2个“替代”,3个“提升”,4个“行动”,5个“推广”),确保2030年前我省建材行业实现碳达峰。

2023-08-30 10:31:02

今年上半年,建材行业总体呈现增速减缓态势,增加值低于工业、制造业,营业收入、利润均有所下降,行业稳增长面临较大压力。

2023-08-30 09:53:07

云南省工业以钢铁、建材、石化化工、有色金属为主,《方案》结合该省产业特点和能耗现状,提出了七个方面的重点任务。

2023-08-29 11:53:00

海螺、天山、冀东等龙头企业筹备多年,增加相应的刚性投入,加快转型升级,迈入绿色低碳高质量发展阶段。

2023-08-29 08:49:07

围绕三大区域具有协同优势和资源等条件的地方开展战略布局,适当增加水泥熟料产能,以提升总体规模和市场竞争力。

2023-08-28 11:42:22

小编根据报告内容特整理海螺、天山、华润、华新、天瑞、山水六大企业关于对下半年的工作重点及计划。

2023-08-26 12:45:07

推动企业绿能核减政策实施,研究推动水泥行业纳入全国碳排放权交易市场。

2023-08-25 11:19:41

未来水泥需求是下滑的,产能过剩问题严峻,行业需要加强政策推动,在能耗,碳排放等方面推进,实现行业的健康发展。协会、大企业要积极推动能耗双控和碳排放双控,以及碳排放权交易,让行业有一个健康的未来。

2023-08-23 17:26:41

8月22日,工业和信息化部等四部门关于印发《新产业标准化领航工程实施方案(2023─2035年)》的通知。

2023-08-23 13:31:23

从水泥价格、水泥产销量、水泥进出口等方面,分析12个主要国家水泥市场的具体情况。

2023-08-07 16:59:35

在保证水泥产品质量的前提下,推广高固废掺量的低碳水泥生产技术,引导水泥企业使用非碳酸盐原料制水泥。推进水泥窑协同处置垃圾衍生可燃物。

2023-08-03 17:33:19

水泥行业存在严重的产能过剩问题,碳排放成本的增加会使得较落后、高能耗的企业更容易出清或被并购,通过市场竞争,产能过剩问题有望得到缓解,行业资源将进一步优化。

2023-07-20 14:58:07

7月13日,德州市人民政府关于印发德州市碳达峰工作方案的通知。

2023-07-14 16:26:35

未来,中国水泥网也将继续与全行业一起,让技术在交流中传播,让思想在沟通中碰撞,推动水泥行业绿色发展进程不断加快!

2023-07-07 14:14:19

安徽省属企业积极推动清洁能源替代、低碳技术创新,加快传统产业转型升级步伐,走绿色低碳发展之路。

2023-06-29 10:06:34

为深入贯彻落实党中央、国务院和省委、省政府关于碳达峰碳中和的重大战略决策和总体部署,扎实推进青海省工业领域碳达峰工作,6月15日,青海省发布《青海省工业领域碳达峰实施方案》。

2023-06-28 11:47:39

作为能源消耗大户,水泥行业承担着碳排放的重要使命,水泥企业也正在一步步向着低碳、高效的目标迈进。

2023-06-12 13:31:39

绿色是永安金牛水泥亮丽的底色。

2023-06-05 14:48:17

5月17—18日,中国建材集团党委书记、董事长,中国建材股份党委书记、董事长周育先受邀参加在天津举行的第七届世界智能大会开幕式,并出席数字赋能制造峰会暨中材国际首届水泥绿色智能发展峰会。

2023-05-29 09:35:15

以建材等特色行业为重点,引导企业对标国际先进水平实施绿色化改造。

2023-05-09 16:31:00

建材行业要严格执行产能置换政策,建立水泥错峰生产常态化机制,重点发展非碳酸盐钙质原料替代技术,推进水泥窑协同处置生活垃圾等。

2023-05-09 15:54:17

蓝图绘就,奋进其时。水泥工业唯有坚定不移地走绿色低碳发展之路,推动实现更高质量、更有效率、更加低碳、更可持续、更为安全的发展,才能让绿色成为水泥生产中最鲜明、最厚重、最牢靠的底色。

2023-05-09 10:59:25

5月4日,内蒙古自治区工业和信息化厅发布了《内蒙古自治区工业领域碳达峰实施方案》。

2023-05-05 15:39:42

4月24日,由中国水泥网主办的“中国水泥行业绿色发展高峰论坛暨超洁净排放技术交流大会”在湖南长沙顺利召开。

2023-04-24 17:35:12

4月19日,河北省发布工业领域碳达峰实施方案。

2023-04-20 11:55:24

2022已经过去,未来水泥可能面临哪些风险,各大企业又将有哪些应对措施?

2023-04-07 09:15:10

3月22日,红狮控股集团有限公司收到国家市场监督管理总局正式批复,同意其收购亚洲硅业(青海)股份有限公司控股权交易。交易完成后,红狮集团将持有亚洲硅业总股本的68%以上,成为亚洲硅业的控股股东。

2023-03-23 09:25:36

对于产能已经饱和的行业,主要产品能效水平原则上应达到行业强制性能耗限额标准先进值,主要用能产品设备能效水平原则上应达到强制性能效标准1级水平。

2023-03-20 13:52:13