水泥脫碳新技術(shù) 南開(kāi)大學(xué)與海螺集團(tuán)聯(lián)合申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利

從南開(kāi)大學(xué)獲悉，近日，該校羅景山教授課題組，針對(duì)水泥生產(chǎn)過(guò)程中大量碳排放問(wèn)題，提出了一種低碳水泥生產(chǎn)新方法。有別于傳統(tǒng)水泥生產(chǎn)制備工藝石灰石高溫?zé)峤忉尫哦趸纪瑫r(shí)得到生石灰(CaO)的方法，該方法不排放二氧化碳，而是將石灰石中的碳元素轉(zhuǎn)化成有價(jià)值的碳質(zhì)產(chǎn)物，可以用作燃料和化學(xué)品生產(chǎn)，有望助力行業(yè)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。該研究成果在線發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊iScience上。

據(jù)了解，在眾多工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，建筑材料水泥的生產(chǎn)是最大的二氧化碳排放源之一。2020年水泥行業(yè)碳排放占中國(guó)碳排放總量的13.5%，水泥行業(yè)綠色低碳發(fā)展對(duì)中國(guó)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)至關(guān)重要。統(tǒng)計(jì)報(bào)告顯示，生產(chǎn)1噸水泥約排放0.6噸二氧化碳，其中約60%排放來(lái)自于石灰石的熱分解，消除石灰石熱分解過(guò)程中排放的二氧化碳仍然面臨巨大挑戰(zhàn)。

羅景山課題組基于以往報(bào)道的電化學(xué)轉(zhuǎn)化CaCO₃制備Ca(OH)₂研究，并結(jié)合課題組在電化學(xué)水分解和二氧化碳還原反應(yīng)方面的研究基礎(chǔ)，提出了一種基于電化學(xué)系統(tǒng)的石灰石轉(zhuǎn)化生產(chǎn)消石灰和有價(jià)值碳質(zhì)產(chǎn)物的方法。該方法將石灰石中的碳元素直接轉(zhuǎn)化成有價(jià)值的碳質(zhì)產(chǎn)物，可以用作燃料和化學(xué)品，為水泥行業(yè)碳減排提供了新的思路。

該論文相關(guān)技術(shù)已由南開(kāi)大學(xué)和海螺集團(tuán)聯(lián)合申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利。此項(xiàng)技術(shù)提出了基于電化學(xué)法進(jìn)行水泥生產(chǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)水泥行業(yè)脫碳的新概念，羅景山教授團(tuán)隊(duì)正在對(duì)反應(yīng)體系和反應(yīng)器件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以期實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用的目標(biāo)。

中國(guó)水泥網(wǎng)將于3月15-16日在杭州舉辦“2023中國(guó)水泥產(chǎn)業(yè)峰會(huì)暨TOP100頒獎(jiǎng)典禮”，屆時(shí)全國(guó)水泥及相關(guān)行業(yè)同仁將共聚一堂，探討行業(yè)碳達(dá)峰實(shí)施方案、超低排放、節(jié)能降耗技術(shù)等。