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    发布时间:2019-06-25 丨 阅读次数:56

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      建设中降低温室气体的困难。在经历了能源行业的大幅削减后,希望扩大对抗全球变暖的政策制定者正越来越多地把重点放在建筑材料上,以便进一步削减温室气体排放。有两家公司正在研究解决方案,但买家不愿支付更高的

      LafargeHolcim可持续发展主管Jens Diebold表示:“目前对可持续材料的需求太少,我希望看到顾客对此需求的增加。在建筑施工中,碳排放的敏感性有限。”

      虽然建筑师和开发商专注于他们的建筑供暖或制冷所用的能源,但实际上,支撑建筑结构的材料所占的碳足迹比重最大。水泥对碳排放的贡献尤其巨大,因为制造水泥需要经历化学过程。

      在水泥生产过程中产生的污染气体中,约有三分之二来自燃烧石灰石。窑炉被加热到1400多摄氏度(2600华氏度),大约是家用烤箱自动清洁循环温度的四倍。在窑内,石灰岩中的碳与氧气结合,释放出二氧化碳,此过程会产生大量的温室气体。

      根据欧洲水泥协会(European cement Association)的数据,一吨水泥至少会产生半吨二氧化碳。这比从纽约开车到迈阿密的平均释放的二氧化碳还要高。一辆搅拌车可以生产大约13吨。而建造一座办公大楼需要数百吨甚至数千吨水泥。

      这一问题的规模已引起国际能源署(IEA)、英国皇家国际事务研究所(Chatham House)等研究机构以及代表全球最大城市的C40的政策制定者的注意。国际能源署预计,到2050年,水泥产量将增长12%至23%,不过它可以通过一系列行动来削减排放。所有这些组织都在寻找推动变革的杠杆。

      “这非常困难,”伦敦副市长、C40董事会成员Shirley Rodrigues在接受采访时说。“我们能做的就是开始发出警戒信号。我们对开发商提出了新的要求,他们必须制定一份循环经济声明,以表明他们将如何减少、再利用和回收材料。”

      水泥生产商正在做出回应,但发现客户犹豫不决。水泥产能第二大制造商LafargeHolcim曾推出过一款无碳产品。但价格更贵,而且使用了不同的生产工艺。顾客对价格“非常敏感”,没有表现出兴趣。买家也承认,成本非常重要。

      成本确实是个问题,因为更环保水泥的成本是传统水泥的三倍。由北卡罗来纳大学夏洛特分校(University of North Carolina at Charlotte)的Brett Tempest领导的研究人员发现,一码地聚合物水泥的价格可能达到161美元,而最常用的波特兰品种水泥则只需要花费51美元。

      从窑里生产出来的东西叫做熟料,是水泥的关键原料。当与石膏和水混合时,再与砾石结合,硬化并形成混凝土。许多公司正在努力减少水泥中的熟料量,但这需要新的、有时未经检验的配方。

      其他人则在寻找替代品。其中包括粉煤灰,来自燃煤电厂的烟囱,或炼钢高炉的炉渣。它们引发化学反应,形成所谓的地聚合物粘合剂。

      Wagners Holding Co。首席执行长Cameron Coleman说,地聚合物水泥与传统水泥相比具有性能优势和巨大的可持续性优势。

      Wagners公司为布里斯班西维尔坎普机场的滑行道以及候机楼的地基和墙板浇筑了环保混凝土。虽然它正在吸引客户,但Wagners仍然需要获得更多的监管机构批准在更多的应用场景中使用这种材料。

      Coleman在电子邮件中说:“这种替代的环保粘结剂技术减少了与普通硅酸盐水泥相关的80%至90%的碳排放,而且具有更低的实体能源。我们一直在与东南亚、新西兰、印度、欧洲和中东的领先企业合作,这些企业对采用这项技术非常感兴趣。”

      在这方面,巴西取得了快速进展,部分原因是可以获得火山灰等原材料。火山灰是一种硅质和铝质材料,其产品具有与传统水泥相同的技术性能。

      2014年,巴西水泥熟料含量低于70%,是世界上水泥熟料含量最低的国家之一。相比之下,欧洲的这一比例为75%。拉美最大水泥生产商之一Votorantim Cimentos的可持续发展全球总监Alvaro Lorenz表示,巴西的目标是到2050年将这一比例降至50%左右。

      这种策略在欧洲和美国不会长期奏效,因为在这两个地区粉煤灰是主要的熟料替代品,燃煤电厂正濒临倒闭。在这些地方,重点是提高效率和使用化石燃料替代品加热。欧洲水泥协会说,其生产商已经从清洁能源中获得了44%的能源,并希望到2050年将这一比例提高到60%。它不是用煤,而是用旧轮胎、矿物油和工业废料产生热量。

      下一个技术前沿领域将是使用碳捕获和存储设备来吸收污染物并将它们永久地困在地下。这项技术还没有得到广泛的应用,而且成本高昂——使用这项技术,每个工厂要花费数亿美元——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,不仅是因为各地都在收紧污染法规,还因为排放二氧化碳的成本降低了它们的收入。欧洲水泥协会首席执行官Koen Coppenholle表示,企业为碳排放额度支付了更高的费用,这“对水泥行业造成了严重的成本影响”。

      开发商和建筑公司购买环保产品的意愿现在还无法确定。IEA产业团队能源技术和政策评估专家Tiffany Vass表示,如果决策者不采取行动,环保水泥对建筑商来说可能仍不是优先考虑的问题。

      Vass说:“我认为,世界上许多地方的建筑业还没有普遍感受到脱碳的迫切需要。”

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