固碳胶凝材料,是指可以与二氧化碳在常规条件下进行快速反应并胶结其他物料成为一体的物质。固碳胶凝材料可以对工业副产物进行资源化再利用,以生产建筑材料,满足碳中和发展需求。
工业生产中,较多行业会排放二氧化碳,部分行业二氧化碳排放量大,会造成温室效应,工业副产物二氧化碳资源化再利用成为关注重点。CCUS(碳捕集、利用与封存技术)可以利用二氧化碳,但工艺流程较多环节条件要求苛刻,投资运行成本高,对其推广应用形成一定限制,因此固碳胶凝材料受到重视。
水泥是建筑工程不可或缺的基础材料,其生产过程中会排放大量二氧化碳,我国三大高碳排放量行业分别是电力、钢铁、水泥,根据国家统计局数据显示,2023年,全国规模以上企业水泥产量20.23亿吨,在此背景下,我国水泥行业碳排放量庞大。
根据新思界产业研究中心发布的
《2024-2028年固碳胶凝材料行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示,固碳胶凝材料可以利用高炉炼铁副产物矿渣、炼钢过程副产物钢渣、烟气脱硫副产物脱硫石膏等工业固体废物,与副产物二氧化碳进行反应制备得到,能够替代传统水泥,不仅可以利用工业副产物,还能够降低水泥行业自身的二氧化碳排放量,符合可持续发展、碳中和发展要求。
固碳胶凝材料的水化硬化特性与水泥相似,具有优良的抗冻、抗渗、抗侵蚀性能,可以生产多种强度等级的混凝土,广泛应用在建筑工程、生态修复等方面。从以上分析来看,固碳胶凝材料开发应用价值大,因此我国政府鼓励支持力度不断加大。
2022年2月,发改委、工信部等四部门联合发布《高耗能行业重点领域节能降碳改造升级实施指南(2022年版)》,提出加快研发新型固碳胶凝材料制备及窑炉尾气二氧化碳利用关键技术;2024年2月正式实施的《产业结构调整指导目录(2024年本)》,新型固碳胶凝材料及制品制备技术被列为鼓励类项目。
新思界
行业分析人士表示,我国固碳胶凝材料相关研究机构与布局企业主要有南京工业大学、武汉理工大学、济源中联水泥有限公司、华新水泥股份有限公司等。2022年11月,济源中联水泥有限公司的全球首条钢渣捕集水泥窑烟气CO2制备固碳辅助性胶凝材料与低碳水泥生产线竣工投产。
现阶段的固碳胶凝材料仍存在一些问题,例如二氧化碳传输路径单一,造成建材产品体积难以做大,固碳胶凝材料碳化反应导致建材内部碱度降低,造成钢筋锈蚀等。因此未来固碳胶凝材料技术研究还需持续深入。