建材的“低碳革命” 为“混凝土森林”注入绿色灵魂  来源：中国混凝土网 作者：城市可持续发展全球大会
核心提示：如今，低碳城市成为世界各地的共同追求，混凝土作为城市基础建设的重要原料，除了去产能、控产量等举措，如何通过政策、企业与科技的共同参与和努力，推动整个行业节能减碳，最终实现城市低碳发展和2050年净零排放目标是全球共同关注的重点。 去年十月，国务院发布的《2030年前碳达峰行动方案》首次明确指出要“加强新型胶凝材料、低碳混凝土等低碳建材产品研发应用”。
混凝土一直是二氧化碳排放“大户”，据英国皇家化学学会的数据显示，混凝土制造过程消耗大约占据了全球人为二氧化碳年排放量的 5% 至 7%。就水泥的相关数据来说，2020年全球水泥总产量41亿吨，我国水泥产量23.77亿吨，排放二氧化碳12.3亿吨，约占全国碳排放总量13%，占世界总排放的7%至8%。欧洲水泥研究院研究显示，其碳排放约1/3来自燃料燃烧产生，约2/3来自熟料烧结过程矿化反应。
欧洲水泥协会明确提出，在2030年前二氧化碳总排放量减少30%，即对比1990年，2030年吨熟料二氧化碳排放量从783kg下降至472kg；到2050水泥和混凝土行业实现净零排放的目标。全球水泥与混凝土协会也发布了“2050年水泥和混凝土行业的净零排放路线图”，明确承诺到2030年与混凝土相关的二氧化碳排放量比2020年减少25%，到2050年实现混凝土净零排放。
城市作为混凝土最主要的使用场景，使用更绿色生态的新型混凝土或减少混凝土的碳排放量，对有效降低城市碳排放，实现城市低碳宜居的发展有着举足轻重的作用。
途径与案例
政策加码 覆盖产业链及全生命周期
美国波特兰水泥协会在去年十月份发布了碳中和路线图，不仅涉及整个价值链，从水泥厂开始，延伸到建筑环境的整个生命周期，也提出到2050年美国整个水泥和混凝土价值链的净零计划。这一路线图中从最远的上游到最终的再利用和回收阶段，涵盖短期、中期和长期行动。
企业加入 共担净零排放重任
第一家加入联合国“企业雄心助力1.5摄氏度限温目标行动”的跨国建材企业拉法基豪瑞为了实现集团2050年碳中和目标，制定了净零碳排放线路图，要求每吨水泥二氧化碳排放量从2020年的555kg到2030年要降至475kg，再到2050年实现净零排放。在减碳措施中拉法基豪瑞提出，2030年通过熟料系数降至68%，替代燃料用量提高至37%；2050年通过最大程度地利用现有技术，将熟料系数降至最低值，利用替代燃料实现净零排放。
科技加持 效能最大化排放最小化
加拿大公司 CarbonCure 开发了一个系统，能够在混凝土搅拌的过程中捕集二氧化碳排放并将其注入混凝土中，将捕捉到的二氧化碳转化为矿物形式，使混凝土所需的水泥用量最小化。CarbonCure 公司的可持续发展主管克里斯提 · 甘布尔表示：" 我们的技术中最棒的一点就是二氧化碳矿物改善了混凝土的抗压强度。也就是说，二氧化碳实际上可以使混凝土更加坚固。这就意味着混凝土生产商即使只使用较少的水泥，仍然可以制造出强度合格的混凝土 "。CarbonCure 希望到 2030 年，这种对环境有利的二氧化碳再利用项目成为价值一万亿美元的产业 。
最近，加拿大的蒙特利尔公司Carbicrete开发了一种将碳隔离在混凝土中的技术，这项技术消除了对钙基水泥的需求，钙基水泥是传统水泥的关键成分，占全球二氧化碳排放量的8%。碳水化合物首席执行官克里斯·斯特恩表示，“每次我们造一个街区，都会把二氧化碳从系统中排出。”他认为这项技术可以每年减少产生22亿吨碳排放。
英国公司也开发了一种模块化技术，可以安装在水泥厂以捕获其二氧化碳排放。这些技术被用来隔离水泥工业的排放，切断与采矿和运输相关的碳排放，最终实现减碳61%的目标，并在2050年前实现净碳排放为负数。
此外，水泥和混凝土技术初创公司Solidia用碳代替水来固化一种石灰含量低的特殊水泥，可减少高达70%的二氧化碳排放。
中国的混凝土与水泥制品全行业也在积极探索实现“双碳”目标的新技术与新路径，在创新发展促进转型升级、实现低碳高效的绿色发展方面取得了显著的成绩。
在水泥基材料及其应用领域，超高性能混凝土（UHPC）作为先进水泥基材料，为轻量化与耐久耐用工程结构提供了创新的源泉和空间；在材料研究方面，出现了“膨胀剂与内养剂对超高性能混凝土性能的影响”、“煅烧铝矾土粉体和骨料对UHPC收缩性能的影响”、“硅烷偶联剂对PE（聚乙烯）纤维进行表面改性”等具有重大突破的研究。在应用研究方面，无论是桥梁应用研究、建筑应用研究，还是其他应用研究都取得了很大进展。
如今，低碳城市成为世界各地的共同追求，混凝土作为城市基础建设的重要原料，除了去产能、控产量等举措，如何通过政策、企业与科技的共同参与和努力，推动整个行业节能减碳，最终实现城市低碳发展和2050年净零排放目标是全球共同关注的重点。
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