如何加強對當前對環境發展建設的應用呢?又該怎么樣去加強對水泥中的減排應用呢?本文從世界水泥工業CO2排放現狀與發展趨勢以及國外水泥工業低碳排放技術介紹等各個方面做了相應的介紹。本文選自：《環保科技》，《環保科技》Environmental Protection and Technology(雙月刊)曾用刊名：貴州環保科技，1979年創刊，立足貴州，面向全國，是開展環境科學領域學術交流、學術討論的園地。刊載環境科研，環境監測，環境管理，環境經濟，環境法規，生態環境等方面的研究報告，應用技術，環境評測，論述等。適合廣大環境部門工作者，廠礦企事業單位的廣大科技人員與大專院校師生閱讀。

　　摘 要：目前的建材技術水平還不能讓我們舍棄水泥這種建筑材料，但水泥生產過程中的高耗能、高污染是不爭的事實。如何做到既解決了水泥需要又能節能減排，是擺在世界水泥行業面前的難題。只有在實踐中開發和研究在生產中的創新技術、改進工藝流程、使用節能設備才能實現水泥行業綜合節能減排的目的。

　　關鍵詞：建材技術,環保,減排

　　Pick to: the current building materials technology level also can't let us give up this kind of building materials, cement but energy-intensive, highly polluting in the process of cement production are indisputable facts. How to do already solved the cement need to energy conservation and emissions reduction, is a difficult problem in front of the world cement industry. Only in practice, the development and research in the production of innovative technology, improving technological process, the use of energy-saving equipment to achieve the purpose of the cement industry comprehensive energy conservation and emissions reduction.

　　Keywords: building materials technology, environmental protection and emission reduction

　　一、世界水泥工業CO2排放現狀與發展趨勢

　　當前，應對氣候變化已升為國家重大倡議，水泥行業任重道遠。2013年全球碳排放量達351億噸，我國以95億噸高居第一，占全球排放總量的27.1%，作為全球最大溫室氣體排放國，節能減排義不容辭。中國是世界水泥生產和消費大國，占全球60%的水泥產量帶來了巨大的溫室氣體排放量。中國政府已經承諾，在2030年前后達到排放峰值，到2020年中國單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%～45%。

　　為了更快更好的完成國家碳減排既定目標，2014年4月19日上午，“2014全國水泥工業生產線技術改造及優化專題會議”在武漢完滿結束之后，當日下午舉行了由全國水泥生產技術專家委員會主辦的“中國水泥工業碳減排政策與技術研討會”。

　　按照水泥行業的現有水平，生產1噸水泥熟料約排放940千克二氧化碳。水泥行業生產排放的二氧化碳約占我國工業生產二氧化碳排放總量的20%，水泥工業面臨著二氧化碳減排的巨大壓力。

　　二、國外水泥工業低碳排放技術介紹

　　目前已經有數家機構對水泥行業碳減排可能性進行了深入研究，基本一致同意水泥行業減少碳排放的途徑主要有以下幾種：①提高能源效率 ②采用替代燃料和替代原料 ③調整水泥品種結構④碳捕捉和封存技術,這四種手段不是獨立的，它們之間可相互影響。此外，世界上許多機構正在努力研究低碳水泥，但是這些新產品仍處在前期試驗階段，至于能否大規模推廣目前尚不能確定。

　　1.提高能源效率

　　新型干法水泥生產過程中的熱耗主要是熟料煅燒階段窯系統的熱耗;電耗主要包括：原料開采及混合5%，生料粉磨24%，生料均化6%，熟料煅燒22%(包括固體燃料粉磨)，水泥粉磨38%，輸送、包裝5%。在提高水泥生產過程能源效率方面，國外采用的措施主要包括：提高窯系統的熱效率、采用高效粉磨技術、高效冷卻機技術、高效選粉機技術、余熱回收利用、變頻調速技術、多通道燃燒器以及提高水泥廠的自動化水平等。根據歐洲水泥協會統計，自上世紀70年代以來，歐洲水泥行業生產水泥所需的能源量已經下降了30%。

　　然而，根據國外的發展經驗，隨著熟料煅燒過程中熱效率的升高、對生產過程中污染物排放要求的愈加嚴格以及水泥強度的提高，水泥生產過程中的電耗也將會有不同程度的增加。

　　2.采用替代燃料和替代原料

　　國外特別是德國水泥工業利用替代燃料己取得明顯效果，所用的替代燃料主要是廢輪胎、廢塑料、廢紙張和動物肉和骨頭粉等。德國Teutonia水泥公司目前利用替代燃料約占總熱耗的60%。 考慮到國內對廢輪胎、廢塑料、廢紙張由其他行業回收和利用更有價值，因此水泥行業目前還無法應用這些再生能源。但有些水泥廠己開始利用廢皮革、生活垃圾等煅燒水泥熟料，可節省一些能源。目前國內在預分解生產線的設計中，在有條件的地方己應用煤矸石，一般用量在5%～6%，最高用量達8%。利用含CaO的工業廢渣代替石灰石也可以節能，許多含CaO的工業廢渣如碳化爐渣、礦渣、鋼渣等都是經過高溫煅燒后形成的，其CaO以(或以潛在的)硅酸鹽、鋁酸鹽、鐵酸鹽形式存在，無需經歷石灰石配料時煅燒中的CaCO3分解，可省掉一部分 CaCO3分解熱。CaCO3在890℃分解熱為1645kJ/kg，按生產1t熟料需1.2t石灰石計，生產1kg熟料所需CaCO3分解熱達1974kJ/kg，占熟料燒成熱耗50%以上。另外，這些廢渣中的 CaO不存在CO2，也減少了CO2的排放，因此這類鈣質替代原料代替石灰石節能減排潛力很大。

　　3.調整水泥品種結構

　　國外所普遍采用的調整水泥品種結構的措施主要是提高混合材的摻加量，降低水泥產品中的熟料比例，實現碳減排。可以作為混合材的材料包括高爐礦渣、粉煤灰、天然火山灰質材料或石灰石粉等。

　　4.碳捕捉與碳封存

　　碳捕捉和封存(CCS)是一種新技術，利用這種技術可以在二氧化碳排放之處將其收集起來并壓縮成液體，并通過管道輸送，將其永久封存在地底深處。該技術目前尚未在水泥行業大規模使用，但是它有良好的前景。水泥行業的二氧化碳排放主要發生在燃料燃燒和石灰石煅燒階段，對于它們的捕捉需要特殊的、低成本、高效率的碳捕捉技術。目前水泥行業已經開展了碳捕捉技術的研究。需要注意，只有整個碳捕捉鏈條，包括液碳的輸送、合適的封存地點等可以運行的時候，碳捕捉才有意義。從技術角度來講，2020年之前，水泥行業碳捕捉技術可能無法達到商業運用的水平。在此之前，需要進行大量的研究和測試。預計2015～2020年間，全球范圍內或將有數個大型碳捕捉項目投入使用，如果按10～20個日產6000噸大型水泥窯碳、捕捉效率為80%來算，每年將減少二氧化碳排放25～30Mt。如果有適當的政策支持，預計2020年后，碳捕捉和封存技術可以投入商業使用。 碳捕捉技術的推廣除受技術水平制約之外，還受到成本的制約。盡管隨著科技的發展，碳捕捉成本約逐漸降低，但是預計每捕捉1噸二氧化碳，需要成本20～75歐元(只有在條件極為成熟時，才可以使成本降至20歐元)。