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7月19日臺泥集團(tuán)在喀麥隆啟用了全球第一個(gè)創(chuàng)新水泥制程、沒有水泥窯的水泥廠。該水泥廠利用臺泥100%持有的葡萄牙CIMPOR公司擁有的鍛燒黏土生產(chǎn)技術(shù)deOHClay，大量使用低碳鍛燒黏土替代傳統(tǒng)水泥廠使用的高碳排熟料，利用非洲當(dāng)?shù)氐目煽晒麣?、腰果殼作為生物質(zhì)燃料，取代傳統(tǒng)水泥廠使用的煤炭，生產(chǎn)水泥過程不需要高溫減少了能源使用，因此臺泥喀麥隆廠生產(chǎn)的低碳水泥，比傳統(tǒng)水泥減碳達(dá)40%。

1824年10月21日,英國利茲城的泥水匠阿斯譜丁獲得英國第5022號的“波特蘭水泥”專利證書。今年恰逢波特蘭水泥發(fā)明200周年，水泥行業(yè)發(fā)展到今天，在即將進(jìn)入碳交易市場的背景下，行業(yè)都在思考未來的低碳發(fā)展之路。未來可能出現(xiàn)的低碳膠凝材料有哪些？

固廢基膠凝材料采用粉煤灰、礦渣、煤矸石、磷渣、赤泥、電石渣、含鋁硅酸鹽廢渣、建筑垃圾等制備低碳膠凝材料。

通過1）機(jī)械激發(fā)或機(jī)械活化；譬如超細(xì)粉磨；2）堿/酸激發(fā)或堿性化或堿活化；3）熱激發(fā)或熱活化；4）電磁激發(fā)或電磁活化，包括微波或超聲波激發(fā)或活化；5）溫壓聯(lián)合激發(fā)、活化、增強(qiáng)；6）生物激發(fā)或活化；7）高分子化學(xué)激發(fā)；8）鹽激發(fā)等方法激發(fā)、活化制備固廢基膠凝材料。可以聯(lián)合運(yùn)用，即多元激發(fā)或多元活化；根據(jù)技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理原則，采用上述激發(fā)或活化技術(shù)的兩種或多種并用獲得性能不低于硅酸鹽水泥的膠凝材料。

這其中比較有代表性的是堿激發(fā)地質(zhì)聚合物膠凝材料。此類膠凝材料的生產(chǎn)無需高溫，碳排放大幅降低，還是解決經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展面臨的固廢問題的重要途徑。

鐵鋁酸鹽水泥的熟料礦物主要為硫鋁酸四鈣、鐵鋁酸六鈣、硅酸二鈣，與硅酸鹽水泥明顯不同。性能上，其抗海水腐蝕性能是海工硅酸鹽水泥的3倍左右，抗開裂性能較普通水泥提升約25%，抗?jié)B性能是普通水泥的2倍以上，水化迅速放熱集中低溫施工性能優(yōu)異，12小時(shí)抗壓強(qiáng)度可達(dá)到20兆帕快硬早強(qiáng)。

未來通過各種高鋁、高鐵固廢的利用，可進(jìn)一步降低鐵鋁酸鹽水泥的原料成本。而國家海洋戰(zhàn)略的實(shí)施也需要優(yōu)異性能的海工水泥配套。該水泥的發(fā)展前景廣闊。

各類礦產(chǎn)的地下礦井需要大量的充填材料，據(jù)估算每開采1噸礦產(chǎn)需要1.2噸的充填材料。而大量的充填材料需要相應(yīng)的膠凝材料。而礦井充填材料所用膠凝材料對性能、組分的要求與建筑用水泥完全不同。例如，礦井充填材料28天抗壓強(qiáng)度僅需5兆帕左右即可，凝結(jié)時(shí)間要長便于長距離地下輸送，氯離子的含量無特殊要求等。

未來水泥企業(yè)可否根據(jù)礦井充填需求開發(fā)針對性的膠凝材料？例如增大固廢處置量及替代原燃料用量，生產(chǎn)一種氯離子不限、性能合理、凝結(jié)時(shí)間適用的膠凝材料。這對企業(yè)降低生產(chǎn)成本及碳排放，開拓新應(yīng)用場景，提升效益有較大意義。

美國麻省理工的蔣業(yè)明教授與博士后 Leah Ellis 及其團(tuán)隊(duì)，共同開發(fā)出了一種革命性的水泥生產(chǎn)方法，這種方法利用電解槽在常溫下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，徹底擺脫了高溫煅燒和化石燃料的依賴，實(shí)現(xiàn)了零碳排放。

新技術(shù)的核心在于電解槽的使用。電池在水池內(nèi)將兩個(gè)電極連接，通過分解水生成氫氣和氧氣，同時(shí)形成酸性和堿性環(huán)境。在陽極區(qū)，含鈣礦物在酸性環(huán)境下溶解，生成鈣離子。這些鈣離子隨后會通過電解槽中的陽離子交換膜移動(dòng)到陰極區(qū)。在陰極區(qū)，這些鈣離子與電解水產(chǎn)生的氫氧離子（OH-）反應(yīng)，生成氫氧化鈣（Ca(OH)2），也稱為熟石灰，以進(jìn)一步用于制備水泥。

整個(gè)過程在常溫下進(jìn)行，不需要粉碎原料，也不需要高溫煅燒，徹底避免了傳統(tǒng)工藝中的二氧化碳排放。實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的二氧化碳、氫氣和氧氣都會被收集和再利用。這不僅實(shí)現(xiàn)了零碳排放，還大大降低了能耗。

此外，所需的材料不局限于傳統(tǒng)水泥制備中的原材料，可以使用多種鈣源材料，包括低品位石灰石和工業(yè)廢料，進(jìn)一步提高了資源利用效率。

Sublime Systems 公司已經(jīng)建立了一條年產(chǎn)約100噸的試點(diǎn)生產(chǎn)線，他們計(jì)劃在未來幾年內(nèi)進(jìn)一步擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，目標(biāo)是在全球范圍內(nèi)推廣這一低碳環(huán)保的水泥生產(chǎn)技術(shù)。

如果未來通過驗(yàn)證可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，將對水泥行業(yè)帶來巨大的影響。

我國石灰年生產(chǎn)量約3億噸，其中2.5億噸被用于工業(yè)生產(chǎn)及尾氣治理，0.5億噸被用于建筑行業(yè)。高品質(zhì)的石灰目前售價(jià)遠(yuǎn)高于水泥，還未見有較大規(guī)模的生產(chǎn)線及集團(tuán)企業(yè)。

很多水泥人會問，小編你提石灰干嘛？又不是什么新鮮玩意！但是，小編覺得事物都是螺旋式上升的，世界第一大建材集團(tuán)拉法基就是靠給蘇伊士運(yùn)河建設(shè)供應(yīng)11萬噸石灰起的家。

石灰具有天然的碳減排屬性，硬化過程中可吸收碳酸鈣分解釋放的二氧化碳，不考慮燃料的消耗是一種零碳排放建材。

過去城市化大發(fā)展時(shí)期，人們無暇他顧，只需要一種量大管飽、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的水泥產(chǎn)品即可。但是現(xiàn)在則不同了，膠凝材料需要根據(jù)應(yīng)用場景及產(chǎn)品性能要求進(jìn)行品種細(xì)化了。石灰也可能是未來碳減排的重要途徑。

我們水泥人需要思考：石灰在砌筑、抹灰領(lǐng)域是否可取代水泥？水泥窯能否生產(chǎn)石灰？石灰現(xiàn)在價(jià)格如何？生產(chǎn)石灰是否工藝更簡單，碳排放更低，效益更好？