水泥行业推出净零碳排放

水泥行业向净零碳排放迈进:

全球水泥和混凝土协会(GCCA)发布了“2050年水泥和混凝土行业净零排放路线图”，承诺到2030年碳排放比2020年减少25%，到2050年实现净零排放。

台湾一家水泥制造商率先通过了国际科学减排目标倡议(SBTi)的评审，完成了碳减排目标的设定，专门应对全球气候控制优于2°C，并在节能减排创新工艺上投入巨资。带动全行业相互观察学习，共同走向循环经济和减碳之路。

循环经济的发展与应用——水泥:

粘土工程是建筑基础工程的重要组成部分，在各国的经济建设和发展中有着重要的作用。水泥施工的范围包括普通房屋的墙壁和地板。墙面部分包括抹灰、铺砖、筑墙，地面部分为贴瓦、铺地。剩余水泥用于大型公共建设项目，如轨道建设、水环境改善、城乡改造等。水泥行业在经济发展中占有重要地位。水泥体积大，易变质，不利于长途运输和进口，从原料厂、回转窑设备、生料和熟料仓库建设到销售给客户，都需要大量资金。水泥行业由于产品特点、资金密集、运输成本高，容易形成区域寡头垄断产业。

然而，水泥行业是一个对区域经济做出重要贡献的行业，包括上游矿石原材料的收集。如最大的原料为大理石和粘土，以及钢铁冶炼工业的副产品，发电厂的飞灰，以及脱硫石膏为原料。从行业内的水泥生产养护到下游水泥应用端土木工程、建筑工程、道路铺设、桥梁工程等建筑材料和原材料。以及交通运输行业需要在中间进行协调，并形成完整的水泥产业链。

随着环保意识的增强和产业结构的调整，国际水泥行业正在逐步转型，引入循环经济的概念。利用水泥窑连续的工艺特点，1500度以上的高温辅助处理生活和工业废弃物，同时解决了废弃物掩埋问题，相关废弃物可作为水泥工艺的替代原料或燃料。水泥回转窑具有辅助废物处理的优点。

国外水泥工业发展循环经济的行动:

在国际上，水泥行业使用发电厂和铸造厂等其他行业产生的工业废料作为替代原材料或替代燃料。目前，欧洲一些水泥厂的替代燃料比例超过50%，整体比例在20%左右。北美和日本用垃圾代替了大约10%的化石燃料。循环经济的推广使水泥行业单位能耗降低，使国家的生活和工业废物通过再利用恢复到良性的资源循环。同时在源头上减少开采量，发挥化石为金的效果。

• 日本:
  经过一个世纪的工业化，日本正面临着环境污染问题。当地启动了生态城市计划，以创建一个资源循环利用的社会。在发展工业、振兴沿海城镇的同时，也要考虑到环境保护。利用工业区内水泥、钢铁、石化等多产业集中的特点，将A公司的工业废弃物转化为B或C公司的替代能源，使生态城市的能源或资源得到充分的循环利用。
• 德国:
  德国早期的水泥生产主要使用化石燃料作为能源，其中褐煤是主要原料。近年来，德国水泥替代燃料的比例迅速增长。原料是各种废物，如废木材、废轮胎、生活和工业废物等。平均而言，每年可以利用约303万吨垃圾。此外，德国水泥行业最近也在推广废弃建筑混凝土的回收利用。在建筑拆除过程中，粉碎的混凝土可以作为砾石和沙子的替代原料。据估算，回收的废弃建筑材料约可替代所需矿产资源的5% ~ 10%，既能有效减少矿物原料的消耗，又能促进工业资源的循环利用。
• 美国:
  在美国，利用可燃废物作为替代燃料的过程分为两部分:一是可燃废物的收集、储存、加工、混合和运输。二是储存、搅拌、燃烧、环境监测在水泥厂的燃烧应用。整个废物循环过程需要严格控制。美国废物处理技术是由各州环保局和美国环境保护局共同开发的。最近的研究证实，水泥回转窑可以利用可燃废物作为替代燃料生产水泥，可以减轻废物对环境的负担，达到节能和实现废物循环利用的愿景。美国水泥行业使用可燃废物作为替代燃料的比例逐年增加，主要包括废轮胎、废塑料包装、回收液体燃料、动物脂肪、污泥等，其中利用率最高的是废轮胎。
• 欧盟:
  2015年，欧盟开始推进《欧盟循环经济行动计划》，以减少浪费和碳足迹。目前，传统的线性经济正逐步向循环经济发展。2012年，欧盟28国的水泥行业累计使用了约9800万吨替代燃料，替代率约为36%。欧洲水泥行业正在积极提高替代燃料的使用率，中期目标有望达到60%，预计将减少约1020万吨的碳足迹。欧盟拥有成熟的垃圾基础设施，可以有效促进水泥行业替代燃料的比例。生活和工业废物的收集和分离规模大，方便。在未来，预计将废替代燃料的比例从60%提高到95%。
• 台湾:
  台湾水泥产业已开始发展循环经济。在替代原料方面，2015年工业废弃物产量为粉煤灰(28.07%)、水淬高炉石(15.76%)、建筑混合料(7.98%)、电弧炉炼钢渣(5.65%)和无机性污泥(4.97%)。其中，粉煤灰、水淬高炉石、电弧炉炼钢炉渣等可作为水泥窑的替代原料，如水泥、混凝土等产品的材料和助剂。在替代燃料方面，台湾将废轮胎处理后的轮胎碎片送往水泥厂作为替代燃料。经过高温处理的钢丝被氧化为氧化铁，可以替代水泥工艺中的部分铁矿石，直接作为水泥工艺中的替代原料，既减少了煤炭消耗和源头开采，又减少了空气污染排放。

水泥工业将废物转化为回收利用:

给人的普遍印象是，水泥行业是一个高能耗、高碳排放的行业，但水泥行业扮演着废物终结者的角色。水泥工业中使用的水泥回转窑具有温度高、停留时间长、湍流度大、零残留等优点。它可以燃烧大部分废物。即使有少量的残渣，在回转窑中也会是原矿盐。结构重组过程在其中得到巩固，成为稳定无污染的水泥熟料。与此同时，将废物转化为原材料或能源，取代一些矿物和化石燃料的使用，已成为推动循环经济的重要推动力。

欧盟水泥工业通常使用废轮胎作为替代燃料。原因是水泥厂直接利用热能，该工艺的热利用效率超过70%，在气电联产或蒸汽发电的能量转换效率方面优于其他行业。而且残留物的二次处理也没有问题。此外，许多碱性细粉原料在生产过程中吸附程度高，控制污染的能力更强，可以防止二恶英的产生。无论从环保或减碳的角度来看，台湾的水泥厂都可以使用，是最好的替代燃料。水泥制造过程是包容性的，只要在水泥成分标准范围内，大多数废物都可以用作替代原材料或燃料的来源。对于水泥行业来说，垃圾处理不仅考虑了环境保护和碳减排，而且具有经济效益和社会福利价值。

日本在向水泥中添加替代原料方面具有很大的灵活性。2017年，欧盟水泥行业使用替代燃料的比例高达46%。与台湾相比，这里的水泥法规仍然相当严格。此外，欧洲水泥行业平均水泥熟料掺合比仅为74%左右，远低于台湾91%的掺合比。感谢政府在过去的两年里对规则做了一些调整。特别是，标准检验检疫局在今年8月和9月公布了修订和预公告，更新了水力混合水泥及其适用的检验规程。这种混合水泥可以加入更多的多混合材料，将有助于水泥行业进一步减少碳排放。然而，仍建议政府继续与其他制造标准(如氯离子含量或替代燃料的使用)的国际调整保持一致，以便该行业能够继续朝着净零排放的方向发展。

水泥行业发展循环经济:

• 企业层面:
  主要关注行业内个别工厂或单独经营的企业的循环经济。在原料运输路线中，利用带式输送机下山运输矿石的势能转化发电，在个体运输过程中巧妙地将采矿、工程、电气、仪表等部门结合起来。或在个别厂区，结合分灌政策，将地下水用于工艺冷却或循环利用，经处理后排入农田水利委员会排水通道，实现水资源循环利用。
• 工业园区:
  它指的是回收和再利用该地区的生活和工业废物，作为水泥工艺的替代原材料或替代燃料。除了盘式燃烧炉的可行性评估外，还有港口、工厂、电力三合一的运行模式。该模式计划将水泥生产所需的燃料和大部分原材料进口到东部港口，水泥产品也通过东部港口运输到西部港口的水泥接收站，以避免对环境的潜在影响。节省运输成本，增加港口吞吐量。电厂燃煤过程中产生的煤灰可以作为水泥的原料。此外，水泥生产过程中产生的石灰粉还可作为电厂脱硫的原料。此外，脱硫产生的脱硫石膏可作为添加到水泥生产中的原料之一。这样就形成了一个良性循环，达到重用所有资源的目的。
• 国家层面:
  由于国内一些县市难以落实一个县、市一个垃圾焚烧厂的政策，这些没有焚烧厂的县市只能委托其他县市共同处理生活垃圾和工业垃圾。这种跨区域协助处理全国生活垃圾和工业垃圾的方式，是目前国外水泥行业在循环经济中所发挥的作用。是国家层面的循环经济，也是未来国内水泥行业的发展周期。
  在过去的工业革命中，为了追求繁荣和发展，产品从原材料生产出来，消耗掉，最后被丢弃和污染，生命周期从摇篮到坟墓的单向线性消费模型推导出来。人们开始面临如何平衡环境、资源和发展需求的问题。因此，绿色经济、低碳经济、循环经济等概念应运而生。对原有线性经济中已经耗尽的产品进行循环利用，同时发展低能耗、高效率的制造工艺，创造更多的附加值。随着环保意识的增强，国际水泥行业的发展逐渐转型，原本是线性经济的水泥行业被引入了循环经济的发展。日本、德国、欧盟等国家利用水泥窑的高温、连续、不停机窑工艺特点，辅助处理生活和工业废物。它不仅有效减少了煤炭消耗和二氧化碳的产生，而且解决了垃圾掩埋问题，有效地促进了资源。国内水泥行业发展至今，产业链已经成熟健全。循环经济在世界范围内越来越受欢迎。台湾必须向国外学习，克服现状，投资能源资源整合设备，有计划地发展循环经济。
  从长远来看，水泥需要保持稳定的供应。因此，水泥行业的存在是必要的。然而，行业的转型是必须付出一定代价的。未来水泥行业引入循环经济需要在技术研发、资金投入、人才培养等方面投入巨额资金，需要国内产业界、政府、学术界、科研院所的共同努力。期待台湾与国际环保计划接轨后，能更具体落实经济可持续发展与环境保护的愿景，并创造更多绿色商机。

提高能源效率和发展碳捕获技术:

提高能源效率及发展碳捕捉技术:台湾水泥工业由于设备更新，在能源效率方面普遍优于欧美。用最先进的设备替代老熟料冷却器和余热发电，降低燃料消耗，提高能源效率，积极建设可再生能源和储能。引入富氧燃烧技术可以提高替代燃料的利用率，回收更多的废弃物，并结合碳捕集设计进一步减少碳排放。综合安装一个余热发电系统，可以减少四分之一以上的购买电力。如果水泥生产后热电联产或利用废料作为能源，可以认定为可再生能源。它将鼓励更多企业建造新的或更换设备，并为减少碳排放提供激励措施。

许多碳捕获、利用和存储技术还处于试验阶段，尚未进入商业应用。为实现2050年净零排放，政府应大力资助氧燃烧、钙环(CCU)等创新碳捕集与利用技术的基础设施建设和技术开发，解决碳捕集后续的存储与利用问题。亚洲水泥正计划将不同行业的废料，包括炼钢炉渣、废弃混凝土等，用作固碳吸附剂，再制成负碳再生球团用于混凝土使用。希望以Chain模式将上下游价值产业结合起来，共同努力实现净零和互利共赢。

此外，由于国际碳交易的价值已经超过碳税，建议在征收碳税的同时征收碳税。政府可以模仿欧盟推进碳交易，以总量控制的形式逐年加强管理，并为行业提供适当的减碳经济激励，发挥作用。最大的减碳效果。为了保护下一代的良好环境，减少碳排放势在必行。我们期待台湾的循环经济法律法规和水泥规格与国际接轨，所有企业共同努力实现净零碳排放的目标。