颠覆性突破！不粉碎、不煅烧，常温下就能生产水泥？
水泥 中国水泥网信息中心 2023-06-26
全球碳排放总量中，水泥行业贡献了碳排放总量的7%。如果将全球水泥行业看作一个国家，那么它将是仅次于中国和美国的第三大碳排放国。
中国水泥网水泥大数据研究院首席分析师郑建辉曾表示，2022年全球水泥碳排放27亿吨左右，占全球能源相关碳排放的7.5%。前12个水泥生产大国占全球水泥产量比例达77%，水泥碳减排任务重。
水泥行业碳排放分为直接排放和间接排放，直接排放包括燃料燃烧排放和生产过程（碳酸盐分解）排放两部分；间接排放包括水泥生产环节中的电力消耗、以及发电、供热和运输等非生产环节的能耗所折合的二氧化碳排放。
水泥行业二氧化碳排放主要源于熟料生产过程，其中碳酸盐分解所排放的二氧化碳，约占碳排放总量的60%；燃料燃烧产生的二氧化碳，约占排放总量的35%；电力消耗间接产生的二氧化碳，约占排放总量的5%。
从上述来看，若想降低水泥行业碳排放，寻找一种低碳或无碳的水泥制造方法或是关键要素。就在日前，美国麻省理工学院著名材料学教授蒋业明和加拿大33岁的女化学家利亚·埃利斯经过多年努力，开发出了用电解器代替最耗能的窑炉，在常温下从各种丰富的钙源制造水泥的方法，从而避免了使用化石燃料，以及从石灰石中释放二氧化碳。
该方式的生产原理是：将易于获取的石灰石、石膏、海藻酸钙等钙源，不经预处理或粉碎就放入水中，然后通上电进行电解，让钙离子从溶液中析出，沉积在电极上。之后将钙与其他成分混合，形成一种可直接替代现有混凝土配方中的水泥材料。这种材料具有与今天的波特兰水泥相同或更好的强度、坍落度和耐久性。
这种工艺相对于传统的水泥制造方法，具有4个优势：
一是可以显著降低水泥制造的碳排放，是第一个既消除了石灰石排放，又消除了高温燃烧过程中化石燃料排放的水泥生产工艺。
二是可以利用低成本的可再生能源，如风能或太阳能来驱动电化学反应，它不仅可以降低能源消耗和成本，还可以提高能源效率和利用率。
三是可以提高水泥的质量和性能，因为它可以使用各种钙源，而不受原料的限制，生产出来的水泥也与传统水泥兼容，无需改变现有的混凝土配方或设备。
四是这种材料可直接用于建筑和基础设施等领域，无需对混凝土搅拌机或输送设备进行任何改造。
尽管电化学水泥还具有较大争议性，但如果真的能够量产，电化学水泥无疑将彻底颠覆传统水泥的生产方法，促进清洁技术的发展和应用，从而对整个世界产生积极的影响，为我们建设一个更美好、更绿色、更可持续的世界做出贡献。
2023年7月6-7日，中国水泥网将在重庆举行“2023中国水泥节能与新能源发展大会”，从节能改造，光伏、储能等技术应用，绿电、替代燃料替代传统能源转型等方面出发，共同探讨水泥行业节能降耗新途径。
会后将参观东方希望重庆水泥预热器“5级改6级”节能示范线、蒸汽拖动风机节能项目等。
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