記者9日從南開大學獲悉，近日，該校羅景山教授課題組，針對水泥生產過程中大量碳排放問題，提出了一種低碳水泥生產新方法。有別于傳統(tǒng)水泥生產制備工藝石灰石高溫熱解釋放二氧化碳同時得到生石灰(CaO)的方法，該方法不排放二氧化碳，而是將石灰石中的碳元素轉化成有價值的碳質產物，可以用作燃料和化學品生產，有望助力行業(yè)實現(xiàn)“雙碳”目標。該研究成果在線發(fā)表在國際學術期刊iScience上。
據了解，在眾多工業(yè)生產過程中，建筑材料水泥的生產是最大的二氧化碳排放源之一。2020年水泥行業(yè)碳排放占中國碳排放總量的13.5%，水泥行業(yè)綠色低碳發(fā)展對中國實現(xiàn)“雙碳”目標至關重要。統(tǒng)計報告顯示，生產1噸水泥約排放0.6噸二氧化碳，其中約60%排放來自于石灰石的熱分解，消除石灰石熱分解過程中排放的二氧化碳仍然面臨巨大挑戰(zhàn)。
羅景山課題組基于以往報道的電化學轉化CaCO3制備Ca(OH)2研究，并結合課題組在電化學水分解和二氧化碳還原反應方面的研究基礎，提出了一種基于電化學系統(tǒng)的石灰石轉化生產消石灰和有價值碳質產物的方法。該方法將石灰石中的碳元素直接轉化成有價值的碳質產物，可以用作燃料和化學品，為水泥行業(yè)碳減排提供了新的思路。
該論文相關技術已由南開大學和海螺集團聯(lián)合申請國家發(fā)明專利。此項技術提出了基于電化學法進行水泥生產來實現(xiàn)水泥行業(yè)脫碳的新概念，羅景山教授團隊正在對反應體系和反應器件進行優(yōu)化設計，以期實現(xiàn)工業(yè)化應用的目標。
