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水泥行业能够实现清洁变身吗?

10.06.2016
贝丝•沃尔克
 
碳收集技术可以帮助全球污染最严重的水泥行业大幅减少污染排放,但是面对高昂的成本,却没有人愿意买单。
 
图片来源:Oussama zrafi
 
在地球上,水泥的使用总量仅次于水,但它也是最主要的污染源之一——每年全球温室气体排放中有5%到8%都来自水泥行业,是航空业的两倍还多。然而,随着建筑材料需求(尤其是中国、印度以及绝大多数的发展中地区的建筑材料需求)的逐年上升,水泥行业对大气的污染问题也越来越严重。
 
与能源公司和大型公共事业单位相比,水泥行业对于绿色环保议程的接纳度反而更高。一些水泥制造企业已经签署协议,自愿减少温室气体排放,再次承诺会在水电大坝建设和风力涡轮机安装等低碳经济建设原材料生产环节发挥关键作用。
 
在去年的巴黎气候峰会上,海德堡水泥集团同其他16家水泥制造商更是超前一步,承诺在2030年前实现水泥生产的去碳化。据称,这项努力将带动全球二氧化碳排放降低10%。
 
但是目前水泥的需求增速远远超过了其单位产量排放量的下降,这就导致整体的温室气体排放量依旧处于增长状态。此外,这些污染中有三分之二都是水泥原料在混合炉中发生化学反应时产生的。这就是说,水泥行业的环境顽疾只会继续加重。
 
德国的海德堡水泥集团是西方最大的水泥制造商之一。该集团全球环境可持续性公共事务主管罗伯·范德米尔(Rob van der Meer)表示:“我们必须采取积极主动的措施应对二氧化碳排放,对于这一点我们非常肯定。”
 
截至目前,海德堡集团已经为减排做出了多项努力,比如提高运营过程中的能效,用生物质和废料等可再生物质代替煤炭,以及利用更加清洁的物质部分代替容易造成高排放的水泥熟料。
 
但是这些举措其实都有其局限。范德米尔指出:“这些措施虽然可以使2030年整体排放量在2005年的水平上下降30%,但是仍然无法保证(全球升温)不超过2摄氏度。”
 
所以我们必须采用一些更彻底的方法。有科学家提议,可以用石油和硅提取粘合剂生产零碳水泥。加利福尼亚州的卡莱拉集团甚至找到了新的水泥生产模式,能够让生产过程中的碳吸收量大于排放量,就好像某些珊瑚虫能够通过分泌溶解碳酸钙或石灰岩来形成珊瑚礁一样。
 
但是上述这些新技术还没有一项取得商业化成功或大规模生产的可能。
 
碳收集技术
 
为了应对将来的碳排放限制,水泥工业选择了碳收集和储存(CCS)技术作为自己的保护伞。CCS是一个涵盖性术语,泛指所有能够在排放源附近吸附大气中的二氧化碳并储存在地下的技术。但是有些批评者认为这种想法完全是无稽之谈,因为这会将污染严重的化石燃料发电站固化在未来的能源体系之中,直接影响对可再生替代能源的资金支持力度。然而,支持这项技术的人也指出,CCS技术用于工业生产中有一个最大的不同,那就是目前还没有其他替代方式可以解决工业生产过程中的碳排放问题。
 
范德米尔表示:“碳收集技术未来一定会得到利用,它是我们这个产业发展的必由之路,我们无法回避这一点。”
 
其实不只是水泥行业。科学家和气候研究者已经提出警告,若不开发新的二氧化碳吸附技术,我们就无法完成巴黎气候峰会的目标,将全球气温上升幅度控制在2摄氏度之内。
 
国际能源署认为该技术是最具成本效益的一种减排方式,如果CCS设施能够在2050年前建成并投入使用,就可以将全球碳排放减少五分之一左右。
 
欧盟委员会计划在2030年前将温室气体排放削减95%,而工业CCS技术正是其中的核心与关键。英国也设立了自己的气候目标,并将其写入了法律。鉴于英国对石油和天然气产业的高度依赖,工业CCS技术的重要性自然也不容小视。
 
然而,必要的资金和支持却没有跟上。挪威智库贝罗纳基金会(Bellona)政策官员乔纳斯·黑塞斯(Jonas Helseth)表示:“目前的状况令人绝望。行动力不足将严重影响我们应对气候变化的能力。”
 
 
试点项目
 
目前,海德堡集团已经与欧洲水泥研究院展开合作,进行专门的CCS研究与技术开发。去年,他们已经在挪威布雷维克(Brevik)的NORCEM水泥厂主厂区完成了碳收集项目测试,目前正在等待政府的批示,确定相关的融资机制,以便全面开展标准示范项目。
 
这个项目通过提取水泥厂烟道气体中的二氧化碳,可以收集50%的排放量。如果一切能按照计划实行,这个工厂将在2020年前成为挪威第三个投入运行的CCS项目。预计该项目大约可以收集40万吨二氧化碳,并将这些气体封存在水下大陆架中,或者将其转换成交通所需的低碳生物燃料。
 
该项目总耗资1200万欧元(约合9000万人民币),挪威政府提供了75%的资金支持。海德堡集团希望这个项目可以成为未来具备碳收集功能的工厂建设模型。
 
目前在比利时的里克斯,一项由欧盟委员会资助、多家公司联合参与开发的水泥厂试点项目也正处于紧锣密鼓的开发阶段。而在德克萨斯州和台湾,类似的项目也逐渐多了起来。
 
项目进展时断时续
 
尽管不断有项目出现,但是自从二十年多前挪威能源巨头挪威国家石油公司提出了这项概念之后,延期、成本上升和抗议示威已经严重阻碍了CCS项目的发展。
 
欧洲各地的试点项目都在苦苦挣扎。令投资者吃惊的是,去年英国政府竟然在最终竞标前的几周,从白玫瑰CCS商业化项目中突然撤资10亿英镑(约合96亿元人民币)。
 
海德堡集团的范德米尔承认,没有进一步的政府资金支持,挪威项目根本就完成不了
 
储存地的悲哀
 
就像我们不知道在哪里掩埋核废料一样,我们其实也不清楚应该把这些收集的碳排放储存在哪里。即便是深埋地下,当地居民仍然会对二氧化碳泄漏可能带来的严重后果深表担忧。布雷维克项目就深受当地居民抗议的困扰。
 
不巧的是, 2001年挪威最严重的几起污染事故中有一起就发生在这个工厂的所在地。据称,当时事故方至少向当地海湾和峡湾倾倒了750吨有毒污泥。当地政府以周围居住了大量的居民为由,拒绝厂方利用海湾和矿井进行碳储存的请求。
 
挪威绿党议会领导人拉斯穆丝·汉松(Rasmus Hansson)最近在接受《卫报》采访时指出:“CCS的解决办法其实就是把问题藏在地毯下面。从统计学的角度来讲,未来我们可能会面临着地下气体波动的巨大威胁。”受制于欧盟失调的排放交易计划,一直萎靡不振的碳交易价格可能会对CCS新技术的商业化前景造成巨大威胁。
 
泄漏
 
而水泥制造商眼下更担心的是:如果东欧、土耳其或者亚洲的竞争者依靠廉价水泥横扫市场,那么CCS技术应该也就没什么吸引力了。
 
范德米尔表示:“这项技术会让我们的成本上升50%,而挪威市场之外的竞争者却可以依靠廉价水泥抢占市场。”
 
中国的问题
 
如果水泥产业有能力减少排放,那么在很大程度上取决于中国市场的走向。要知道,目前全球60%的水泥都产自中国。然而目前他们依靠的仍然是旧式的燃煤小工厂,生产过程中浓烟滚滚。
 
CCS无疑是中国应对气候变化国家方案中的一个重要环节。但是除了在德克萨斯州投资了一个水泥厂试点项目之外,其实关键还是要控制燃煤电站的温室气体排放,而不是把重心集中在重工业清洁化上。
 
 
 
翻译: Estelle
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