英國混凝土和水泥協(xié)會上周發(fā)布了2050年實現(xiàn)凈負(fù)排放（Net Negative Carbon Emissions）的路線圖[1][2]，表示將會在2050年前實現(xiàn)大氣中減排多于其生產(chǎn)排放。路線圖發(fā)布的機(jī)構(gòu)為英國混凝土協(xié)會（UK Concrete），是英國礦產(chǎn)協(xié)會（Mineral Products Association, MPA）的一部分。路線圖2050年的目標(biāo)約等于實現(xiàn)每噸熟料生產(chǎn)實現(xiàn)負(fù)排放0.52噸CO2。
路線圖認(rèn)為四種技術(shù)需要被同時應(yīng)用來實現(xiàn)“凈負(fù)排放”，包括電力和運輸網(wǎng)絡(luò)的脫碳、燃料轉(zhuǎn)換、使用更多的低碳水泥和混凝土、和在水泥制造中應(yīng)用碳捕集、利用與封存（CCUS）技術(shù)。其中CCUS會帶來61%所需要的碳減排（如圖1所示[3]）。與此同時，實現(xiàn)負(fù)排放需要使用有吸收二氧化碳屬性的混凝土，以及采用能夠有較好熱慣量的混凝土產(chǎn)品來降低建筑物運營的碳排放。過去社會對水泥行業(yè)碳排放的主要焦點在水泥生產(chǎn)的過程排放（范圍一排放）和能源消耗的排放（范圍二排放）[4]，這項路線圖擴(kuò)充到水泥和混凝土的間接排放（范圍三排放）。
圖1 實現(xiàn)混凝土和水泥行業(yè)負(fù)排放的各種技術(shù)路徑和貢獻(xiàn)
英國水泥與混凝土行業(yè)已經(jīng)在過去30年投入了大量的資源來更換燃料、更改產(chǎn)品成分和提高能源效率，使得總排放水平（范圍一、二、三）比1990年下降53%，超過英國經(jīng)濟(jì)整體碳減排水平。同時英國水泥行業(yè)也在示范氫能和離子技術(shù)作為燃料轉(zhuǎn)換選項，得到了英國商業(yè)、能源和工業(yè)戰(zhàn)略部（BEIS）的支持。
英國混凝土協(xié)會在積極呼吁英國政府能夠在不遲于2021年前支持水泥行業(yè)示范CCUS項目，包括提供資本金和運營經(jīng)費的支持[5]。如果支持能夠?qū)崿F(xiàn)，預(yù)計水泥碳捕集技術(shù)將會在2030前實現(xiàn)商業(yè)化。
英國礦產(chǎn)協(xié)會首席執(zhí)行官，Nigel Jackson表示“混凝土以及其各種組分，是我們經(jīng)濟(jì)和生物的必要原料。新的住宅、學(xué)校、醫(yī)院、道路和鐵路都需要混凝土。水泥行業(yè)需要與其他行業(yè)合作，得到政府的支持，共同實現(xiàn)凈零排放。我們提出的負(fù)排放路線圖將會立足行業(yè)自身減排，不會使用碳中和方式實現(xiàn)。與此同時，英國應(yīng)該確保水泥碳減排的努力，不會導(dǎo)致排放轉(zhuǎn)移到其他國家?！?
英國氣候變化委員會首席執(zhí)行官，Chris Stark認(rèn)為“英國混凝土和水泥行業(yè)的凈零排放路線圖，設(shè)立了世界領(lǐng)先的行業(yè)碳減排目標(biāo)。水泥行業(yè)脫碳對于建筑行業(yè)減排至關(guān)重要。我們高度認(rèn)可這項工作，同時認(rèn)為需要政府和商界共同努力來實現(xiàn)。”
路線圖提出兩項技術(shù)實現(xiàn)負(fù)排放（圖2），其中Carbonation（碳酸化或礦化）和Thermal Mass（材料熱質(zhì)量或熱慣性）能夠進(jìn)一步減排，實現(xiàn)負(fù)排放。根據(jù)2018年數(shù)據(jù)，英國每噸熟料（Clinker）生產(chǎn)帶來0.94噸范圍一和范圍二排放，預(yù)計碳酸化將會實現(xiàn)每噸熟料0.11噸CO2的負(fù)排放效果，而熱慣性則可以通過建筑節(jié)能效益會為帶來每噸熟料0.41噸CO2負(fù)排放效果。預(yù)計路線圖將會促使英國有5家水泥和混凝土企業(yè)轉(zhuǎn)型，包括分布在全國23個的地區(qū)的水泥和混凝土項目 [8] （圖3）。
圖2 預(yù)計各項技術(shù)對實現(xiàn)英國混凝土和水泥行業(yè)負(fù)排放的貢獻(xiàn)程度
圖3 英國混凝土協(xié)會企業(yè)分布圖
其中一項可能促成負(fù)排放的技術(shù)CO2的碳酸化或礦化在近期全球多地開展中試，根據(jù)報道，英國企業(yè)Carbon8系統(tǒng)在荷蘭的垃圾熱電廠進(jìn)行利用技術(shù)示范[6]，浙江大學(xué)在河南強(qiáng)耐新材進(jìn)行了年1萬噸級別的二氧化碳深度礦化中試[7]。
[1] Thomas, E. 2020. UK concrete and cement sector sets out ‘Roadmap to Beyond Net Zero’.World Cement. https://www.worldcement.com/europe-cis/07102020/uk-concrete-and-cement-sector-sets-out-roadmap-to-beyond-net-zero/
[2] Edie Newsroom. 2020. UK concrete and cement industry claims it can 'go beyondnet-zero' by 2050. https://www.edie.net/news/6/UK-concrete-and-cement-industry-claims-it-can--go-beyond-net-zero--by-2050/
[3] MPA UK Concrete, 2020. UK Concrete and Cement Industry Roadmap to Beyond Net Zero. https://www.agg-net.com/files/aggnet/attachments/news/mpa_uk_concrete_roadmap_to_beyond_net_zero_october_2020.pdf
[4] World Business Council for Sustainable Development (WBCSD), 2005. CO2 Accounting and Reporting Standard for the Cement Industry. https://ghgprotocol.org/sites/default/files/co2_CSI_Cement_Protocol-V2.0_0.pdf
[5] Bingley, L. 2020. Cement makers ask Whitehall to fund carbon-capture tech. https://www.constructionnews.co.uk/supply-chain/cement-makers-ask-whitehall-to-fund-carbon-capture-tech-05-10-2020/
[6] Shrestha, P. 2020. UK’s Carbon8 to deploy carbon capture tech at Dutch waste to energyplant. https://www.energylivenews.com/2020/10/05/uks-carbon8-to-deploy-carbon-capture-tech-at-dutch-waste-to-energy-plant/
[7]亞化煤化工，2020.浙江大學(xué)將介紹首個工業(yè)規(guī)模CO2礦化制建材示范項目與技術(shù)最新進(jìn)展！https://www.sohu.com/a/422303832_747560
[8] MPA. 2020. Location of MPA members' cement plants.
https://cement.mineralproducts.org/cement/manufacture/location_of_mpa_members_cement_plants.php
