在“雙碳”背景下,混凝土實現(xiàn)凈零排放,主要是通過增加熟料替代品,減少化石燃料和增加使用替代燃料,加大對技術創(chuàng)新的投資,加快針對碳捕集、使用和封存的基礎設施開發(fā),提高施工過程中混凝土的設計和使用效率,建立實現(xiàn)凈零目標的具體政策框架等方式來實現(xiàn)。
在這個過程中,混凝土外加劑發(fā)揮著怎樣的作用?圍繞這一話題,長期致力于高性能混凝土系列添加劑的研究開發(fā)及應用推廣,在該領域取得了多項具有較高科學價值的研究成果的壘知集團常務副總裁、科之杰集團總經(jīng)理麻秀星,近日接受了記者采訪。
麻秀星表示,近年來為了助力混凝土實現(xiàn)凈零排放,公司在混凝土外加劑領域進行了很多創(chuàng)新。其中,聚羧酸減水劑在合成生產(chǎn)過程的反應溫度相比第二代減水劑——萘系要低很多,大幅減少了碳排放。據(jù)公司生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計,每生產(chǎn)1噸萘母液(38%含固量),能耗折合標準煤是41千克,而生產(chǎn)1噸常規(guī)的羧酸減水母液,能耗折合標準煤是8.4千克。去年公司對羧酸工藝進行改進后,每噸新母液能耗折合標準煤是2.5千克。科之杰的技術創(chuàng)新,不僅提升聚羧酸減水劑的性能、功效,對于能耗指標也持續(xù)在改進和優(yōu)化。
“這么多年公司一直在大力推進外加劑技術進步,產(chǎn)品從萘系、脂肪族減水劑逐漸向聚羧酸減水劑方向切換,在公司的產(chǎn)品銷售構(gòu)成中,聚羧酸減水劑占比已經(jīng)高達80%?!甭樾阈侵赋?,當前高耗能的萘系、脂肪族減水劑已經(jīng)被節(jié)能環(huán)保的聚羧酸減水劑大量取代,有力地促進了外加劑行業(yè)本身凈零排放目標的實現(xiàn)。而聚羧酸減水劑本身具備的高減水率,更是幫助混凝土行業(yè)大幅降低單方水泥用量,實現(xiàn)減碳目標。僅2021年度,科之杰減水劑應用于超3億立方米混凝土中,為行業(yè)節(jié)約水泥750萬噸,減排二氧化碳638萬噸。
據(jù)了解,目前大宗固廢累計堆存量約600億噸,年新增堆存量近30億噸。為了實現(xiàn)混凝土消納固廢目標,外加劑行業(yè)近年來同樣開展了大量工作。對此,麻秀星指出,混凝土通過使用固廢再生品,如通過廢棄混凝土再生骨料替代部分砂石骨料、將廢棄石粉進行改性用于復合摻合料替代部分水泥,這些措施對混凝土行業(yè)減少碳排放是十分有幫助的。
現(xiàn)代化的聚羧酸車間 科之杰集團/供圖
“混凝土行業(yè)利用廢渣制造再生材料,離不開專用的配套外加劑來保證其性能滿足要求??浦苁冀K堅持著眼于行業(yè)的新需求,進行有針對性的開發(fā)研究,為混凝土行業(yè)實現(xiàn)‘雙碳’目標添磚加瓦?!甭樾阈潜硎?,2019年公司與廈門市環(huán)境衛(wèi)生中心合作開展了《廢舊玻璃陶瓷綜合利用研究》項目,協(xié)助廈門市政府開展廢舊玻璃陶瓷的分類回收工作。2020年公司又與貴州大學開展合作,研究解決磷石膏的利用問題,研究開發(fā)磷石膏制品和磷石膏配套專用外加劑。公司歷年立項的與固廢相關的課題研究多達18項,主編、參編的相關標準7項,申請的相關專利16項,在混凝土消納固廢的過程中貢獻了力量。
“當前面臨的最主要問題是行業(yè)的‘內(nèi)卷’過于厲害。這幾年受疫情和房地產(chǎn)政策調(diào)整的影響,混凝土行業(yè)也大受影響,混凝土行業(yè)整體產(chǎn)能過剩,行業(yè)‘內(nèi)卷’也直接波及外加劑行業(yè)。外加劑行業(yè)集中度相當?shù)汀_@就使得行業(yè)惡性低價競爭及應收賬款現(xiàn)象更加突出?!闭劦酵饧觿┬袠I(yè)當前面臨的問題,麻秀星認為,如果一個行業(yè)面臨著無利潤甚至負利潤的狀態(tài),對這個行業(yè)本身的健康發(fā)展將是十分不利的。另外,混凝土行業(yè)使用的砂石、水泥等原材料的質(zhì)量,由于資源日益匱乏,存在劣化的傾向,對外加劑的性能提出了更高的要求。
“盡管面臨著這些困境和挑戰(zhàn),作為專業(yè)的外加劑人,科之杰依然選擇勇于面對。堅持科技創(chuàng)新、技術創(chuàng)新的理念,通過科研持續(xù)投入、創(chuàng)新,解決產(chǎn)品的技術升級換代問題,不斷滿足客戶持續(xù)變化的需求。如加強對結(jié)構(gòu)參數(shù)與應用性能關系的研究,開展多相體系吸附—分散—水化機理研究,同時創(chuàng)新分子結(jié)構(gòu)設計與優(yōu)化工藝過程,開發(fā)系列化功能化產(chǎn)品,通過復配技術提升及優(yōu)化配伍性能。通過選用各種特殊功能單體,經(jīng)自由基聚合反應,對功能基團進行修飾、保護,開發(fā)保坍、降粘、減縮、早強、低敏等功能型混凝土外加劑,以滿足嚴酷環(huán)境、特種環(huán)境下混凝土對外加劑的技術需求?!?
而提到行業(yè)未來的發(fā)展,麻秀星則認為,一是完善行業(yè)生產(chǎn)技術規(guī)范,如企業(yè)應進入化工園區(qū)生產(chǎn),投入更多專項資金推行環(huán)保處理、自動化生產(chǎn)線、智能生產(chǎn)系統(tǒng),對原料計量、合成工藝、污廢處理等生產(chǎn)全過程進行智能管理,生產(chǎn)工藝清潔化,同時提高生產(chǎn)自動化、智能化水平。二是產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)進行強強合作,優(yōu)化資源配置,從原料生產(chǎn)端到產(chǎn)品應用端協(xié)同創(chuàng)新,打破國際技術壁壘,實現(xiàn)中國混凝土減水劑行業(yè)真正的技術“自由”。三是充分發(fā)揮行業(yè)協(xié)會作用,通過行業(yè)協(xié)會出臺必要的行業(yè)標準規(guī)范,提升行業(yè)技術水平和經(jīng)營自律,在整個行業(yè)內(nèi)形成積極向上、有序競爭的良好氛圍。