【“低碳混凝土”大家谈】水泥制品实现“碳达峰、碳中和”目标技术路线探讨

2022-01-07 18:26:18 编辑：双碳时间

2020年9月22日，国家主席习近平在第75届联合国大会上提出：“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。”为中国下一阶段的能源转型和绿色发展指明了方向，也展现了中国践行《巴黎协定》气候行动承诺的决心。今年的政府工作报告把“单位国内生产总值能耗降低3%左右”写进2021年发展主要预期目标，并提出“十四五”时期总目标是降低13.5%。以能源消耗强度（“单位GDP能耗”）和能源消费总量（“能源消费上限”）为组合的能源“双控”目标，成为实现“双碳”目标的关键动力。实现碳达峰、碳中和，是全面贯彻新发展理念、推动高质量发展的要求。

预制混凝土绿色低碳研究中心:水泥制品实现“碳达峰、碳中和”目标技术路线探讨

水泥制品“双碳”技术路线的重点方向

近日，《北大金融评论》发布“双碳”目标下的总体技术路线图，包括减少碳排放和增加碳吸收2条主路线。从中也可以提炼出水泥制品行业主要的“低碳与减碳”技术路线（图2.1）。

具体聚焦在以下几个重点方向：

①高性能预制构件与装配式节能技术；

②低碳原材料与废弃物综合利用技术；

③绿色能源利用和低能耗制备技术；

④CO2矿化与养护技术。

图2.1水泥制品行业“双碳”目标技术路线（点击图片可放大查看）

高性能预制构件与装配式节能技术

①持续开发应用低碳高性能混凝土预制构件及相关技术。

开发高强及超高强混凝土预制构件，大幅提升混凝土的单位承载力，降低自然资源消耗；开发高耐久性预制构件，提升结构的设计使用年限；开发超轻质混凝土构件，降低结构自重负荷；开发低导热和高保温混凝土构件，提升建筑保温隔热性能；开发高渗透混凝土构件，提升城市排水效率，减少内涝灾害；开发生态混凝土构件，促进工程建设与自然融合；开发预制构件连接技术，实现构件连接快速、可靠、安全等。

②持续全面提升工程建设各行业预制化率。

低碳原材料与废弃物综合利用技术

①持续开展混凝土材料绿色低碳设计与高资源化利用

通过低碳混凝土材料的基础理论、性能提升及其应用的研究，解决材料组成设计、性能演化与控制等行业共性问题，加强低碳胶凝材料体系设计、固废粉体多元化改性掺合料、非天然骨料开发及高资源化应用和外加剂低碳绿色化制备研究，最大限度地提高资源利用率，降低混凝土制品中高耗能水泥熟料的用量以及对天然资源的高依赖性，提升对低品位原材料与工业固废的资源化利用水平，实现混凝土材料的绿色化制备和高质化应用，有效缓解当前行业自然资源日益匮乏的现状和“双碳”目标压力，推动混凝土材料绿色变革。

②持续开发工业固废制备装配式预制构件技术

③持续推进混凝土废弃物循环利用、综合处置技术

绿色能源利用和低能耗制备技术

大力推动绿色能源在混凝土制品生产养护过程中的应用，持续提升产品低能耗、高效率生产工艺，不断推进自动化、智能化生产建设，实现混凝土制品生产制造的绿色低碳化。

①持续优化能源利用结构，推广利用绿色能源

②持续发展混凝土制品低能耗、高效率生产制备技术

研究并推广稳定、高效的预制桩常压泵送制备技术，推进桩类制品制备技术变革。发展装配式PC构件低能耗生产工艺提升技术，基于PC构件生产流程提效，开发装配式混凝土构件组合式数字化生产线和低能耗原位养护技术，显著减少生产环境由设备周转、操作时间、工作效率等导致的碳排放。研究并推广基于材料设计与组分配伍的预制构件低温养护早脱模技术，大幅降低产品生产养护能耗。持续推进生产智能化，革新并开发混凝土制品自动化生产工艺和设备，通过改善作业环境、提高安全管理、提升设备自动化水平、降低劳动强度、提高生产效率的工艺研究以及研发先进的现场和后台管理系统，逐步实现生产、检测、验收全自动化，推进传统工厂到“智慧工厂”的蜕变。

CO2矿化与养护技术