熟料

熟料是水泥生产的支柱。
它本质上是石灰石和矿物质的混合物,在窑炉中被加热,并被这种热量转化。

石灰石转化为熟料时,CO2被释放(也称为过程排放)。需要大量的热量来启动和维持化学反应,从而导致进一步的一氧化碳2排放(也称为燃烧排放)。熟料被细磨碎,与石膏混合,通常与替代原料制成水泥。

在过去的几十年里,水泥行业在四个主要杠杆上投入了大量资金来减少直接二氧化碳排放2排放:

热效率

随着老旧工厂的升级换代,水泥窑变得高效节能。水泥制造业的能源强度受原材料含水率和可燃性、燃料类型、工厂规模分布和水泥标准等区域特征的影响。由于这些变量,特别是较高的热替代率,CEMBUREAU预计到2050年的能源消耗为3.300 MJ/吨熟料。

燃料替代

矿物燃料已被预处理废物,包括生物量所取代,其中的矿物含量也部分替代了主要原材料。增加使用替代燃料和材料是为了减少二氧化碳2排放与我们的热能需求以及初级自然资源的使用有关。传统工艺(如旧轮胎、某些类型的塑料和化学品)无法回收的废物流是在欧洲各地工厂的水泥窑中共同处理的。到2030年,平均替代率可能高达60%。在一些国家,这一比例已经超过90%。这使得欧洲水泥行业在使用替代燃料和材料方面处于全球领先地位。

熟料替代和新型熟料

降低水泥熟料量的工作进展良好,熟料水泥比已降至76,4%。熟料替代品可持续性的不确定性是主要制约因素。CEMBUREAU预计到2050年熟料与水泥的比例将达到70%。

碳捕获

关键的突破将是碳捕获。由于大部分与水泥生产有关的排放是过程排放,纯CO2可以被捕获、储存或使用。有限公司2在水泥生产过程中捕获的碳可以成为新燃料、碳纤维和化学品的原材料,理想情况下,还可以成为建筑材料。事实上,通过多种捕获技术的发展及其对存储和再利用的强烈关注,欧洲水泥行业在捕获突破性技术的研究和试点方面处于领先地位。然而,这些技术的研发工作和市场部署(如果示范和试点项目被证明是成功的)需要大量的投资和大规模的示范来调动价值链,并确保市场接受和需求(没有这些,就无法实现商业可行性)。水泥行业将需要公共资金的支持来部署这些技术。这可以采取为开始阶段共同筹资的形式。

可能的突破性技术

  • 新型熟料正在试验中。新型熟料正在测试中。它们的生产温度约为1.200℃,比普通熟料制造中使用的烧结温度低约250℃。如果成功,最终的过程将减少30%的二氧化碳排放2
  • 在挪威,创新项目ELSE于2018年4月启动,为期一年的合作项目,研究了水泥生产过程部分电气化的可能性和条件。因此,评估水泥生产电气化在技术上和经济上是否可行是可行的。这些结论将有助于深入了解一氧化碳的潜在用途2-中和能与CO结合2捕捉。最后,但并非最不重要的是,项目将评估这些目标是否现实。
  • CemZero是瑞典开展的一个项目,研究到2030年实现水泥电气化生产的可行性,重点关注煅烧过程。这将减少瑞典总排放量的5%左右。

政策如何起作用?

鼓励和促进增加替代燃料的使用和替代原材料(水泥窑的废物协同处理)

  • 认识到它在废物管理层次结构作为同时进行能源回收和材料回收的组合。
  • 与水泥行业合作开发评估方法通过协同处理回收的城市固体废物的比例从而有助于实现回收目标。
  • 确保一个废物衍生燃料使用者之间的公平竞争环境
    • 通过取消对某一行业的补贴来利用生物废料,
    • 与温室气体排放和相关的碳定价机制有关。
  • 开发和推广系列产品使用替代燃料的指南受国际最佳实践的启发,确保操作人员有足够的流程来进行材料验收、可追溯性和影响监测的质量控制。

支持开发和部署用于熟料和水泥生产的新兴和创新低碳技术

  • 确保水泥行业有资格通过促进公私伙伴关系(如欧盟- ets创新基金),利用私人资金为低碳创新技术提供投资机制。
  • 制定防止碳泄漏的长期整体政策框架。投资安全和适当的经济框架是欧盟内部部署创新低碳技术的先决条件。
  • 碳捕获、存储和再利用(CCS/CCU)
  • 在国际上协调CCS/CCU的监管框架,并与业界合作,大幅扩大努力,向公众和关键利益相关者宣传碳存储,以建立社会接受度。
  • 支持CO的协调和演示2区域、国家和国际层面的交通网络,优化基础设施发展。
  • 促进国际合作,例如通过《联合国气候变化框架公约》(UNFCCC),协调关于CO的安全选址、操作、维护、监测和核查的方法2永久存储。
  • 认识到CCU(如矿化)的气候缓解潜力。