公路“吃”鋰渣緩解新能源發(fā)展之憂

世界知名企業(yè)家馬斯克曾說，鋰電池就是“新石油”，并對“鋰電是新能源革命基石”十分堅信。但他也許不曾預(yù)見，鋰真如“石油提煉瀝青”一般，會成為筑路的新材料。

公開數(shù)據(jù)顯示，2023年，我國新能源汽車產(chǎn)量達958.7萬輛，市場占有率達31.6％。國際能源署測算，一輛新能源汽車的動力電池需消耗50千克至70千克的碳酸鋰?！皝喼掬嚩肌薄魇∫舜菏袛?shù)據(jù)顯示，平均每生產(chǎn)1噸碳酸鋰要產(chǎn)生30噸至50噸鋰渣，產(chǎn)渣比高達96％以上。隨著鋰用量增多，鋰渣的科學(xué)處理將逐漸成為難題。

《綠色交通“十四五”發(fā)展規(guī)劃》提出，鼓勵工業(yè)固廢在交通建設(shè)領(lǐng)域的規(guī)模化應(yīng)用。交通運輸部科學(xué)研究院（簡稱部交科院）就承擔了這樣一個交通強國建設(shè)試點任務(wù)：固廢資源化利用技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，其中就包括把廢棄鋰渣用于道路建設(shè)的研究。

鋰渣路基可降低四成建設(shè)成本

近年來，我國每年公路建設(shè)消耗砂石骨料超100億噸，如果能因地制宜利用鋰渣替代部分公路建設(shè)材料，不僅能緩解當?shù)亟ú木o缺的狀況，更能促進鋰渣實現(xiàn)綠色、高效、高值、規(guī)?；?。試點項目負責人，部交科院工程技術(shù)與材料研究中心副研究員程寅介紹，在公路建設(shè)中，改良后的鋰渣可用作優(yōu)質(zhì)的填料或摻和料，其細膩的顆粒和穩(wěn)定的性能有助于提高公路的承載力和耐久性。

為實現(xiàn)鋰渣在公路工程中的資源化利用，部交科院聯(lián)合宜春市公路事業(yè)發(fā)展中心、長沙理工大學(xué)、同濟大學(xué)等組建研發(fā)團隊，深入調(diào)研新能源電池企業(yè)，對各企業(yè)所產(chǎn)鋰渣現(xiàn)場取樣，開展鋰渣物化性質(zhì)試驗和改良鋰渣配合比試驗，分析論證了鋰渣的路用及環(huán)保性能。今年5月，部交科院在全國范圍內(nèi)率先制定的《公路路基工程利用鋰渣技術(shù)規(guī)范》批準發(fā)布，填補了鋰渣在交通運輸行業(yè)應(yīng)用的標準空白。

在實際應(yīng)用中，程寅團隊選取了宜春3個路段作為試驗路段，編制了建設(shè)工程專項施工技術(shù)方案，通過一系列物理處置和化學(xué)改良措施降低鋰渣的環(huán)境污染風險，實現(xiàn)了鋰渣路基的填筑應(yīng)用。經(jīng)檢測，鋰渣路基的各項技術(shù)指標均滿足相關(guān)標準。

“劃算嗎？”記者問。程寅沒說話，笑著拿起筆，給記者算了一筆賬：每段試驗路段都不算長，合計1公里多，其中有幾百米屬于高填方，累計消納鋰渣20多萬噸，降低公路工程建設(shè)成本15％至40％，節(jié)省鋰渣堆存、填埋等處置費用及環(huán)保稅費超千萬元，減少20％以上碳排放量。

長期監(jiān)測應(yīng)用道路周邊環(huán)境

根據(jù)程寅團隊測算，到2025年，僅宜春市的鋰渣年產(chǎn)量就將達到1500萬噸，跨入大宗工業(yè)固廢級別。但目前針對鋰渣的資源化綜合處理能力卻不足90萬噸，鋰渣的大量堆積會進一步加劇土地資源浪費、生態(tài)環(huán)境污染等問題。如何合理處置利用鋰渣已成為鋰電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要技術(shù)難題。

今年5月，江西發(fā)布《公路路基工程利用鋰渣技術(shù)規(guī)范（試行）》，部交科院是起草單位之一。在這份地方標準中，有大量篇幅對環(huán)保指標及要求作了規(guī)范，規(guī)定屬于工業(yè)固體廢物的鋰渣，經(jīng)改性后方可用于公路路堤填筑，并詳細規(guī)定了對應(yīng)用路段地下水、地表水和土壤進行檢測的標準和要求。

“環(huán)境問題一直是我們考慮的重點。試驗段已鋪筑近兩年時間，性能和環(huán)境方面都沒有問題?！背桃f，部交科院聯(lián)合生態(tài)環(huán)境部固體廢物與化學(xué)品管理技術(shù)中心、中國環(huán)境科學(xué)研究院，對試點公路周圍土地、水體、河流進行長期監(jiān)測評估。

部交科院院長周曉航介紹，該院緊緊圍繞加快建設(shè)交通強國重大任務(wù)，注重理論創(chuàng)新與實踐指導(dǎo)相結(jié)合，強化高質(zhì)量科技供給，促進新技術(shù)與交通運輸融合，加快推進固廢資源化利用技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用等7項試點任務(wù)不斷取得新成效，形成一批可復(fù)制、可推廣的典型經(jīng)驗。以固廢資源化利用技術(shù)為代表，該技術(shù)目前已在全國10多個省區(qū)公路工程建設(shè)中成功應(yīng)用，累計鋪筑公路里程百余公里，利用工業(yè)固廢總量達480萬噸，實現(xiàn)碳減排量1.1萬噸。