顛覆性突破！不粉碎、不煅燒，常溫下就能生產(chǎn)水泥？
全球碳排放總量中，水泥行業(yè)貢獻(xiàn)了碳排放總量的7%。如果將全球水泥行業(yè)看作一個(gè)國(guó)家，那么它將是僅次于中國(guó)和美國(guó)的第三大碳排放國(guó)。
中國(guó)水泥網(wǎng)水泥大數(shù)據(jù)研究院首席分析師鄭建輝曾表示，2022年全球水泥碳排放27億噸左右，占全球能源相關(guān)碳排放的7.5%。前12個(gè)水泥生產(chǎn)大國(guó)占全球水泥產(chǎn)量比例達(dá)77%，水泥碳減排任務(wù)重。
水泥行業(yè)碳排放分為直接排放和間接排放，直接排放包括燃料燃燒排放和生產(chǎn)過(guò)程（碳酸鹽分解）排放兩部分；間接排放包括水泥生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的電力消耗、以及發(fā)電、供熱和運(yùn)輸?shù)确巧a(chǎn)環(huán)節(jié)的能耗所折合的二氧化碳排放。
水泥行業(yè)二氧化碳排放主要源于熟料生產(chǎn)過(guò)程，其中碳酸鹽分解所排放的二氧化碳，約占碳排放總量的60%；燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化碳，約占排放總量的35%；電力消耗間接產(chǎn)生的二氧化碳，約占排放總量的5%。
從上述來(lái)看，若想降低水泥行業(yè)碳排放，尋找一種低碳或無(wú)碳的水泥制造方法或是關(guān)鍵要素。就在日前，美國(guó)麻省理工學(xué)院著名材料學(xué)教授蔣業(yè)明和加拿大33歲的女化學(xué)家利亞·埃利斯經(jīng)過(guò)多年努力，開(kāi)發(fā)出了用電解器代替最耗能的窯爐，在常溫下從各種豐富的鈣源制造水泥的方法，從而避免了使用化石燃料，以及從石灰石中釋放二氧化碳。
該方式的生產(chǎn)原理是：將易于獲取的石灰石、石膏、海藻酸鈣等鈣源，不經(jīng)預(yù)處理或粉碎就放入水中，然后通上電進(jìn)行電解，讓鈣離子從溶液中析出，沉積在電極上。之后將鈣與其他成分混合，形成一種可直接替代現(xiàn)有混凝土配方中的水泥材料。這種材料具有與今天的波特蘭水泥相同或更好的強(qiáng)度、坍落度和耐久性。
這種工藝相對(duì)于傳統(tǒng)的水泥制造方法，具有4個(gè)優(yōu)勢(shì)：
一是可以顯著降低水泥制造的碳排放，是第一個(gè)既消除了石灰石排放，又消除了高溫燃燒過(guò)程中化石燃料排放的水泥生產(chǎn)工藝。
二是可以利用低成本的可再生能源，如風(fēng)能或太陽(yáng)能來(lái)驅(qū)動(dòng)電化學(xué)反應(yīng)，它不僅可以降低能源消耗和成本，還可以提高能源效率和利用率。
三是可以提高水泥的質(zhì)量和性能，因?yàn)樗梢允褂酶鞣N鈣源，而不受原料的限制，生產(chǎn)出來(lái)的水泥也與傳統(tǒng)水泥兼容，無(wú)需改變現(xiàn)有的混凝土配方或設(shè)備。
四是這種材料可直接用于建筑和基礎(chǔ)設(shè)施等領(lǐng)域，無(wú)需對(duì)混凝土攪拌機(jī)或輸送設(shè)備進(jìn)行任何改造。
盡管電化學(xué)水泥還具有較大爭(zhēng)議性，但如果真的能夠量產(chǎn)，電化學(xué)水泥無(wú)疑將徹底顛覆傳統(tǒng)水泥的生產(chǎn)方法，促進(jìn)清潔技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，從而對(duì)整個(gè)世界產(chǎn)生積極的影響，為我們建設(shè)一個(gè)更美好、更綠色、更可持續(xù)的世界做出貢獻(xiàn)。
2023年7月6-7日，中國(guó)水泥網(wǎng)將在重慶舉行“2023中國(guó)水泥節(jié)能與新能源發(fā)展大會(huì)”，從節(jié)能改造，光伏、儲(chǔ)能等技術(shù)應(yīng)用，綠電、替代燃料替代傳統(tǒng)能源轉(zhuǎn)型等方面出發(fā)，共同探討水泥行業(yè)節(jié)能降耗新途徑。
會(huì)后將參觀東方希望重慶水泥預(yù)熱器“5級(jí)改6級(jí)”節(jié)能示范線、蒸汽拖動(dòng)風(fēng)機(jī)節(jié)能項(xiàng)目等。
編輯：周程
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