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水泥生产增加了碳足迹公司寻求更环保的替代方案

2019-06-24 15:22:44来源:

水泥最令人惊讶的是它产生的空气污染程度。制造类似石头的建筑材料占全球二氧化碳排放量的7%,超过世界上所有卡车的排放量。考虑到这一点,令人惊讶的是,瑞士的LafargeHolcim和巴西的Votorantim Cimentos SA等领先的水泥生产商正在寻找客户拥抱更环保的替代品。

他们的故事强调了从建筑物,道路和桥梁中排出温室气体的困难。在征收能源行业的大幅削减后,寻求扩大抗击全球变暖的政策制定者越来越多地将建筑材料和实践作为进一步削减的地方。这些公司正在研究解决方案,但买家不愿意支付更多费用。

LafargeHolcim可持续发展负责人Jens Diebold表示,对可持续材料的需求太少。我很想看到客户对它的更多需求。建筑物的碳排放敏感度有限。

水泥制造过程增加了碳足迹

虽然建筑师和开发商专注于建筑物所使用的能源,但其实际上支持结构的材料体现了其一生中碳足迹的最大份额。由于制造水泥所需的化学过程,水泥对排放的贡献尤为巨大。

来自水泥生产的大约三分之二的污染气体来自燃烧的石灰石。窑被加热到超过1,400摄氏度(2,600华氏度),比设置为自洁循环的家用烤箱高四倍。在窑内,石灰石中的碳与氧气结合,以最丰富的温室气体CO2的形式释放出来。

据欧洲水泥协会称,一吨水泥产生至少半吨二氧化碳。这比普通汽车从纽约到迈阿密的车辆产生的要多。单个搅拌车可承载约13吨。数百甚至数千吨进入普通办公楼。

问题的严重程度引起了IEA和Chatham House等研究小组以及代表世界上最大城市C40的政策制定者的关注。国际能源机构估计到2050年水泥产量将增长12%至23%,尽管它可以通过一系列行动减少排放。所有小组都在寻找提示改变的杠杆。

伦敦副市长,C40董事会成员Shirley Rodrigues在接受采访时表示非常困难。我们能做的就是开始发送信号。我们对开发人员有了新的要求,他们必须制定循环经济声明,以显示他们将如何减少,再利用和回收材料。

无碳产品价格昂贵

水泥生产商正在回应,但发现客户犹豫不决。LafargeHolcim是第二大产能制造商,曾推出无碳产品。它更昂贵,并使用不同的生产过程。Diebold说,客户对价格非常敏感,并没有表现出兴趣。买家承认成本至关重要。

欧洲建筑业联合会环境小组委员会主席Lennart Henriz表示,水泥产品对环境的影响较小,但通常比正常水泥产品的成本更高。欧洲建筑业有许多类型的严格目标。但有时会有很多话题,但行动很少。

成本是一个问题,因为绿色水泥的成本可能是传统混合物的三倍。由北卡罗来纳大学夏洛特分校的Brett Tempest领导的研究人员发现,一堆地质聚合物水泥可能达到161美元,而最常用的波特兰品种是51美元,他们2015年在预制混凝土研究所出版的PCI期刊上发表论文。

从窑中出来的是熟料,水泥的关键原料。当与石膏和水混合时,它与砾石结合以硬化并形成混凝土。许多公司正在努力减少其水泥中的熟料量,这需要新的,有时未经测试的配方。

其他人正在寻找替代品。这些包括飞灰,它来自燃烧煤的植物的烟囱,或来自炼钢高炉的炉渣。它们引发化学反应并形成所谓的地质聚合物粘合剂。

备择方案

总部位于澳大利亚布里斯班附近Toowoomba的Wagners Holding Co.首席执行官Cameron Coleman表示,地聚合物水泥具有优于传统混合物的性能优势和巨大的可持续性优势。

Wagners在布里斯班西韦尔坎普机场以及航站楼的基础和墙板上浇注了Earth Friendly Concrete用于滑行道。在获得客户的同时,Wagners仍然需要更多的监管机构来签署在更多应用中使用这些材料。在一些国家,炉渣和飞灰的供应也是一个挑战。

Coleman通过电子邮件表示,这种替代的环保粘合剂技术可将与普通硅酸盐水泥相关的碳排放量降低80%至90%,并且具有更低的体现能量。我们一直与东南亚,新西兰,印度,欧洲和中东的领先公司合作,他们对采用这项技术非常感兴趣。

巴西是一个取得快速进展的地方,部分原因是由于火山灰等原料的供应,火山灰是一种硅质和铝质材料,使得产品具有与传统水泥相同的技术性能。

该国的水泥含量是世界上最低的熟料之一,2014年低于70%。相比之下,欧洲为75%。据拉丁美洲最大的水泥生产商之一Votorantim Cimentos的全球可持续发展总监Alvaro Lorenz称,巴西的目标是到2050年将这一比例降低到50%左右。

这种策略在欧洲和美国不会长期存在,其中粉煤灰是主要的熟料替代品,煤电厂正在关闭。在那里,重点是效率和使用化石燃料替代品的热量。欧洲水泥协会表示,其生产商已经从清洁源获得了44%的能源,并希望到2050年将这一比例提高到60%。而不是使用煤炭,而是用废旧轮胎,矿物油和工业废料产生热量。

下一个前沿将使用碳捕获和存储设备来吸走污染物并将其永久地捕获在地下。该技术并未得到广泛使用,每个工厂的成本将高达数亿美元,但到本世纪中叶它可以减少80%的排放量。

水泥生产商知道他们必须采取行动,不仅因为污染规则在各地都在收紧,而且还因为排放二氧化碳的成本压低了他们的收入。欧洲水泥协会首席执行官Koen Coppenholle表示,公司正在为碳排放配额支付更多费用,这对水泥行业造成严重的成本影响。

不太确定的是开发商和建筑公司希望购买更环保的产品。在没有政策制定者采取行动的情况下,绿色水泥可能仍然是建筑商的低优先级,Tiffany Vass说,他评估了IEA行业团队的能源技术和政策。瓦斯说,我不认为对脱碳的迫切需求已经广泛地达到了世界许多地区的建筑业。

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