英国混凝土和水泥协会上周发布了2050年实现净负排放（Net Negative Carbon Emissions）的路线图[1][2]，表示将会在2050年前实现大气中减排多于其生产排放。路线图发布的机构为英国混凝土协会（UK Concrete），是英国矿产协会（Mineral Products Association, MPA）的一部分。路线图2050年的目标约等于实现每吨熟料生产实现负排放0.52吨CO2。
路线图认为四种技术需要被同时应用来实现“净负排放”，包括电力和运输网络的脱碳、燃料转换、使用更多的低碳水泥和混凝土、和在水泥制造中应用碳捕集、利用与封存（CCUS）技术。其中CCUS会带来61%所需要的碳减排（如图1所示[3]）。与此同时，实现负排放需要使用有吸收二氧化碳属性的混凝土，以及采用能够有较好热惯量的混凝土产品来降低建筑物运营的碳排放。过去社会对水泥行业碳排放的主要焦点在水泥生产的过程排放（范围一排放）和能源消耗的排放（范围二排放）[4]，这项路线图扩充到水泥和混凝土的间接排放（范围三排放）。
图1 实现混凝土和水泥行业负排放的各种技术路径和贡献
英国水泥与混凝土行业已经在过去30年投入了大量的资源来更换燃料、更改产品成分和提高能源效率，使得总排放水平（范围一、二、三）比1990年下降53%，超过英国经济整体碳减排水平。同时英国水泥行业也在示范氢能和离子技术作为燃料转换选项，得到了英国商业、能源和工业战略部（BEIS）的支持。
英国混凝土协会在积极呼吁英国政府能够在不迟于2021年前支持水泥行业示范CCUS项目，包括提供资本金和运营经费的支持[5]。如果支持能够实现，预计水泥碳捕集技术将会在2030前实现商业化。
英国矿产协会首席执行官，Nigel Jackson表示“混凝土以及其各种组分，是我们经济和生物的必要原料。新的住宅、学校、医院、道路和铁路都需要混凝土。水泥行业需要与其他行业合作，得到政府的支持，共同实现净零排放。我们提出的负排放路线图将会立足行业自身减排，不会使用碳中和方式实现。与此同时，英国应该确保水泥碳减排的努力，不会导致排放转移到其他国家。”
英国气候变化委员会首席执行官，Chris Stark认为“英国混凝土和水泥行业的净零排放路线图，设立了世界领先的行业碳减排目标。水泥行业脱碳对于建筑行业减排至关重要。我们高度认可这项工作，同时认为需要政府和商界共同努力来实现。”
路线图提出两项技术实现负排放（图2），其中Carbonation（碳酸化或矿化）和Thermal Mass（材料热质量或热惯性）能够进一步减排，实现负排放。根据2018年数据，英国每吨熟料（Clinker）生产带来0.94吨范围一和范围二排放，预计碳酸化将会实现每吨熟料0.11吨CO2的负排放效果，而热惯性则可以通过建筑节能效益会为带来每吨熟料0.41吨CO2负排放效果。预计路线图将会促使英国有5家水泥和混凝土企业转型，包括分布在全国23个的地区的水泥和混凝土项目 [8] （图3）。
图2 预计各项技术对实现英国混凝土和水泥行业负排放的贡献程度
图3 英国混凝土协会企业分布图
其中一项可能促成负排放的技术CO2的碳酸化或矿化在近期全球多地开展中试，根据报道，英国企业Carbon8系统在荷兰的垃圾热电厂进行利用技术示范[6]，浙江大学在河南强耐新材进行了年1万吨级别的二氧化碳深度矿化中试[7]。
[1] Thomas, E. 2020. UK concrete and cement sector sets out ‘Roadmap to Beyond Net Zero’.World Cement. https://www.worldcement.com/europe-cis/07102020/uk-concrete-and-cement-sector-sets-out-roadmap-to-beyond-net-zero/
[2] Edie Newsroom. 2020. UK concrete and cement industry claims it can 'go beyondnet-zero' by 2050. https://www.edie.net/news/6/UK-concrete-and-cement-industry-claims-it-can--go-beyond-net-zero--by-2050/
[3] MPA UK Concrete, 2020. UK Concrete and Cement Industry Roadmap to Beyond Net Zero. https://www.agg-net.com/files/aggnet/attachments/news/mpa_uk_concrete_roadmap_to_beyond_net_zero_october_2020.pdf
[4] World Business Council for Sustainable Development (WBCSD), 2005. CO2 Accounting and Reporting Standard for the Cement Industry. https://ghgprotocol.org/sites/default/files/co2_CSI_Cement_Protocol-V2.0_0.pdf
[5] Bingley, L. 2020. Cement makers ask Whitehall to fund carbon-capture tech. https://www.constructionnews.co.uk/supply-chain/cement-makers-ask-whitehall-to-fund-carbon-capture-tech-05-10-2020/
[6] Shrestha, P. 2020. UK’s Carbon8 to deploy carbon capture tech at Dutch waste to energyplant. https://www.energylivenews.com/2020/10/05/uks-carbon8-to-deploy-carbon-capture-tech-at-dutch-waste-to-energy-plant/
[7]亚化煤化工，2020.浙江大学将介绍首个工业规模CO2矿化制建材示范项目与技术最新进展！https://www.sohu.com/a/422303832_747560
[8] MPA. 2020. Location of MPA members' cement plants.
https://cement.mineralproducts.org/cement/manufacture/location_of_mpa_members_cement_plants.php
