全球水泥行业能否实现碳减排?

2019-07-18 10:37:53

水泥行业减少碳排放的方式有很多,比如改变原料,提高泥窑效率,或者利用生物能源(比如利用废热发电)供电等等。

  水泥制造行业正在尝试通过创新减少排放,但是面临的挑战依然严峻,凯瑟琳·厄尔利报道。

  虽然水泥无处不在,但是平时并不会引起我们过多的思考。这种粉状物质是混凝土的关键成分,曾被称为“地球上破坏性最强的物质”。

  水泥贡献了全球碳排放量的7%。如果把整个水泥行业看作一个国家,那么它将成为仅次于中国和美国的第三大碳排放国。

  英国智库查塔姆研究所去年发布的一份报告显示,要想完成《巴黎协定》目标,水泥行业必须在2030年前至少消减16%的年排放量。

  但是,未来30年的全球经济增长,尤其是发展中国家的经济增长,预计会推动全球水泥年需求量大幅提升。查塔姆研究所指出,中国目前是全球最大的水泥制造商,紧跟其后的印度和欧盟国家与中国的产量相比仍有较大差距。

  水泥行业如何降低排放?

  水泥行业减少碳排放的方式有很多,比如改变原料,提高泥窑效率,或者利用生物能源(比如利用废热发电)供电等等。

  查塔姆研究所指出,替换化石燃料、提高泥窑效率等措施已经将全球水泥生产的单位(吨)二氧化碳排放量削减了18%。但是由于1990年以来市场需求增长了两倍,水泥行业的总体排放量仍然出现了大幅提升。

  其中一多半排放来自水泥所需的熟料生产,由于这个化学反应产生的一个副产品就是二氧化碳,所以这部分二氧化碳是不会因为改变燃料结构或提高生产效率而减少。

  2010-2015年水泥生产与排放

  数据来源:作者根据奥利弗等人(2016) 《全球二氧化碳排放趋势:2016年报告》中的数据分析而来。

  工程咨询公司莫特·麦克唐纳表示:“即便回收了所有的废热,替换了所有的化石燃料,石灰转化为熟料的过程仍然会产生二氧化碳。长期来看,我们要么需要为水泥行业建立碳捕集和封存(CCS)机制,要么寻找其他替代材料。”

  粉煤灰是煤炭燃烧的一种副产物,添加这种物质可以减少水泥中熟料的比例。查塔姆研究所表示,这种所谓的“高混合”水泥能够将水泥生产过程的碳排放减少四分之三。

  全球水泥和混凝土协会(GCCA )表示,碳捕集和封存(CCS)技术在中短期内是“必不可少的”,因为现代水泥厂的运转已经基本接近或达到理论效率的极限。

  碳中性混凝土的生产

  德国的海德堡水泥公司(HeidelbergCement)是全球第二大水泥生产商,全球第三大预拌混凝土生产商。像其他水泥公司一样,海德堡公司也正在研究和开发新的技术和工艺。2019年5月,海德堡公司宣布计划“最晚”在2050年生产出碳中性混凝土,这个目标已经通过了“科学碳目标”(SBTi)标准的评估,同时也符合《巴黎协定》提出的将全球升温控制在2摄氏度以内的目标。

  “科学碳目标”(SBTi)由联合国全球契约(UN Global Compact)、多家非政府组织、以及世界资源研究所、世界自然基金会(WWF)和碳信息披露项目(CDP)共同运营,主要为投资者提供商业气候风险方面的数据。目前,全球大约有200家企业的二氧化碳减排目标得到了该机构的批准,但海德堡水泥公司是首家来自水泥行业的企业。

  海德堡水泥公司在德国Lengfurt镇的工厂。

  海德堡公司将研究重点放在二氧化碳封存和使用上。目前,该公司已经开发了一种“再碳酸化”的工艺,将混凝土循环再利用到能够吸收二氧化碳的水泥细粉中,然后将这种原料用于新的水泥和混凝土生产。

  此外,海德堡水泥公司还计划在挪威布雷维克建造全球第一座零排放的水泥厂。目前,Norcem水泥厂(挪威水泥制造商、海德堡水泥公司子公司)已经成功地用废纸、纺织布料、塑料和有害垃圾等废弃物替代了70%的生产燃料。总的来看,这会让这座水泥厂的整体二氧化碳排放减少三分之一左右。

  为减少熟料生产过程中排放的二氧化碳,海德堡公司计划启用碳捕集和封存技术。如果首期项目能够成功捕获工厂一半的排放量,海德堡公司计划将实现100%碳捕集与封存。这座工厂的建设依靠的是公共资金,相关可行性研究结果将于今年8月出炉,并将最终决定政府投资与否。如果项目获批,全面碳捕集将从2024年开始启动。

  水泥行业减排整体进展

  行业组织也在研究二氧化碳减排的问题。全球水泥与混凝土协会(GCCA)鼓励成员机构按照2018年颁布的《可持续宪章》(Sustainability Charter)采取行动。这就要求协会正式成员机构在气候变化与能源、环境与自然、以及循环经济5个方面全面落实可持续性倡议。此外,他们还要制定气候变化减缓战略,发布减排目标,汇报减排进展,并与其他会员机构分享减排经验。

  然而,碳信息披露项目(CDP)去年发布的一份分析警告称,如果不能将减排量增加一倍以上,水泥行业很可能无法完成《巴黎协定》的减排目标。分析认同碳捕集和封存(CCS)对水泥行业的重要性,但此类项目大多处于试验阶段,除海德堡水泥公司外,其他企业取得的进展都很有限。

  查塔姆研究所的研究同时评估了水泥行业目前的创新情况,通过对过往14年的4500份专利进行分析后发现,创新的成果非常可观,尤其是在熟料替代和新型水泥生产方面。

  分析还显示,中国在水泥研究和开发方面的资金投入远超其他国家,专利申请量也处于领先地位,因此将成为水泥行业的创新中心。

  研究人员指出:“从去碳化的角度来看,这种趋势非常令人振奋,因为中国预计将继续占据全球水泥生产的主要份额。”

  但是该研究也指出,上述专利商业转化的数量并不多,而且没有一项得到广泛应用。

  开发用于脱碳水泥的新材料和新技术还要克服很多困难。查塔姆研究所指出,少数主导着这个行业的大型水泥生产商都对挑战现有商业模式的新产品持谨慎态度。这些生产商很有可能会对此类产品能否达到规模化生产产生质疑。与此同时,建筑师、工程师、承包商和客户也会更多地考虑安全性,而不是碳减排。

  碳信息披露项目(CDP)投资者研究部门负责人卡罗尔·费格森认为,监管可以推动必要的变革。“过去,建筑监管和建筑物环境证书主要关注建筑物在使用期间的排放,但是近年来人们逐步开始从项目早期关注建筑内含的碳排放。”

  内含碳排放是指在建筑物建设过程中产生的碳排放。英国已经试图将这种排放纳入本国政策之中。比如,英国建筑研究院环境评估方法(BREEAM)提出的建筑标准就将这种碳排放纳入了基础设施和建筑物可持续性评测标准中,并根据标准对建筑物进行评测,并依照评测结果对其进行评级。建筑项目内含碳排放降低会增加该建筑项目的评分,去年该研究院对标准进行了更新,减少碳排放所获得的“奖励”分值在增加。据碳信息排放项目(CDP)介绍,这表明英国建筑研究院环境评估方法对建筑物内含碳排放的重要性有了更广泛的认识。

  政策干预能够推动行业减排。对此,海德堡水泥公司发言人表示认同。他指出:“建筑规范(针对建筑物设计、建造和材料使用的监管条例)需要进行调整。而且如果有激励或监管机制推动低碳建筑材料的使用,那显然会大有助益。”

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这是正式的 - 今年将开始建造世界上第一座正在建造和占用的3D打印混凝土房屋。

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了解到海螺水泥就是传统企业通过持续创新、实现转型升级的典型案例,成为行业创新发展的引领者。据悉,海螺集团通过智能工厂项目计划建立先进的能源管理体系,未来每年节约标煤27.8万吨,减少柴油消耗3555吨、减排二氧化碳约105万吨。

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2019年1月26日,中国建材集团有限公司(CNBM,简称中国建材集团)与法孚集团签署合作框架协议,开辟双方合作新征程。

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据说,这种新型的水泥是一个荷兰的工程师发明出来的,这位工程师在他的报告中说,他们团队新研制出来的这种水泥可以很好地把汽车尾气当中的氮氧化物转化为硝酸盐,硝酸盐是固体,不容易被人吸入肺中,此外硝酸盐还可以很好地被雨水冲走,这可以大大降低汽车尾气对环境的污染程度。

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生态保护者得到实实在在的利益,我国生态保护补偿机制正全面铺开。2019年伊始,国家发改委、自然资源部等9部门联合印发《建立市场化、多元化生态保护补偿机制行动计划》(以下简称《行动计划》),明确了推进时间表和路线图,生态保护补偿机制政策框架基本建立并不断完善。

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“超低排放是否适用于当前的水泥行业?”对于超低排放的讨论,有行业人士提出质疑。就当时的国内水泥排放情况来看,除了在粉尘排放上实现了超低排放的目标,但是其他两样污染物,特别是氮氧化物显得较为困难。

2019-01-21 09:10:51

根据淄博市生态环境局网站的信息显示,淄博市委、市政府印发《淄博市推进“四减四增”三年行动方案(2018—2020年)》针对水泥行业提出以下几点要求

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12月28日,河南省工信厅印发《河南省水泥行业转型发展行动方案(2018-2020年)》,力争到2020年实现“两减两升”,即水泥企业明显减少,污染物排放总量大幅减少,水泥产能控制在2亿吨以内;企业智能化水平明显提升,资源综合利用水平明显提升,全员劳动生产率提高30%,水泥窑配套协同处置城市生活垃圾生产线5条左右。

2018-12-28 17:04:08

但面对已经成熟的传统水泥行业,新水泥的应用依旧相当受限,这实际上不难理解,在工业生产中水泥的优势主要就在于它生产和使用的方便低廉。诚然,新技术能大幅降低碳排放量,但建筑商不得不考虑的是,提高了生产成本和周期之后,在换来减少 90% 的碳排放之外,能否依旧保证商业利润?

2018-12-22 20:24:14

在近期召开的法说会上,董事长张安平用富有诗意的言语诠释了台泥的品牌战略与愿景。

2018-12-10 09:37:53

10月31日,从安徽芜湖海螺集团白马山水泥厂传来振奋人心的消息:全球水泥行业首个水泥窑碳捕集纯化示范项目建成投运,首车纯度为99.9%的工业级二氧化碳产品销售出厂,当日销量为87.62吨。这预示着,海螺集团填补了世界水泥工业低碳技术的一项空白,朝着高效智能、绿色环保的国际一流企业又迈出了坚实一步。

2018-11-07 17:15:36

根据《江西省工信委关于印发坚决打好工业污染防治攻坚战实施方案的通知》显示,江西省将以钢铁、水泥、平板玻璃等行业为重点,对照有关产业政策,要求各地开展落后产能排查,依法依规推动落后产能退出。(责任单位:委内产业政策处牵头,各行业处、省食品办)严格执行钢铁、水泥、平板玻璃等行业产能置换实施办法。指导和督促地方政府积极推动钢铁、水泥、平板玻璃等行业过剩产能有序退出。

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2018-09-04 18:16:24

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2018-08-29 09:57:50

严格执行环境保护法律法规,对超过大气和水等污染物排放标准排污、违反固体废物管理法律法规,以及超过重点污染物总量控制指标排污的企业,责令采取限制生产、停产整治等措施;情节严重的,责令停业、关闭。

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6月27日及28日,世界水泥协会会员会议以及全球气候变化论坛在法国巴黎隆重召开并取得圆满成功。会员会议及论坛就世界水泥协会《气候变化行动方案》进行了全面探讨,世界水泥协会会员企业领导人与外部利益相关者展开了深入交流。

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6月28日世界水泥协会全球气候变化论坛在法国巴黎圆满闭幕。中国建材集团董事长、世界水泥协会主席宋志平会后接受了路透社、新华社的专访,就世界水泥协会积极应对气候变化挑战、推动绿色低碳发展等问题回答了记者提问。

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世界水泥协会主席、中国建材集团有限公司董事长宋志平日前接受新华社记者专访时表示,中国水泥工业短短几十年间在全球水泥行业的地位经历了“跟跑-并跑-领跑”的过程,这主要得益于改革开放。

2018-07-01 20:26:21

为贯彻落实国务院《关于促进建材工业稳增长调结构增效益的指导意见》(国办发〔2016〕34号)文件精神,根据行业去产能领导小组制订“十三五”去产能行动计划要求,中国水泥协会牵头成立了《水泥企业产能核定标准》的团体标准编写组。

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近日,中共中央国务院发布《关于全面加强生态环境保护 坚决打好污染防治攻坚战的意见》(以下简称《意见》)提出,坚决打赢蓝天保卫战,着力打好碧水保卫战,扎实推进净土保卫战,加快生态保护和修复,改革完善生态环境治理体系。混凝土与水泥制品行业要继续全面整治。

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良好生态环境是实现中华民族永续发展的内在要求,是增进民生福祉的优先领域。为深入学习贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,决胜全面建成小康社会,全面加强生态环境保护,打好污染防治攻坚战,提升生态文明,建设美丽中国,现提出如下意见。

2018-06-26 09:07:33

据外媒报道,混凝土生产是世界上最大的二氧化碳排放源之一。为了使无处不在的建筑材料更加环保,该行业一直在增加燃煤电厂的副产品,但这样做有其自身的问题。现在,莱斯大学的研究人员开发出了一种新的复合粘结剂,几乎可以完全替代水泥,同时也减少了发电厂的浪费。

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毫无疑问,标准的制修订涉及到利益调整。假如通用水泥标准取消32.5级别其水泥行业与建设部门尤其是砼搅拌站相比,理论分析与实际情况都将是砼搅拌站生产商等获利最大, 多年来尤其是农村乃部分城区市场32.5水泥售价比42.5水泥高或接近即是有力证据之一。

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国际上是否真的已经淘汰了32.5等低标号水泥?据媒体报道,近日欧盟水泥标准EN197-1中将再增加两个新的低熟料含量水泥品种。另外,早在2011年德国的一些水泥工业研究机构就提出,波特兰水泥中的熟料含量可以降低至50%,并开展持续的试验研究。

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