经济导报记者 王伟
“双碳”目标下 ,鲁企深耕负碳科技,钢渣成为“捕碳者”。
“固碳石可以说是捕碳固碳的高手,生产过程中每平方米能吸收约10公斤二氧化碳。”日前,在京韵泰博新材料科技有限公司生产车间,山东京韵泰博新材料科技有限公司董事长赵帅指着一块块形似大理石、通身漆黑的“石板”对经济导报记者介绍说。从外观上看,这一块块“石板”与普通石板无异,然而,谁能想到,赵帅口中的捕碳固碳高手,竟然是由废弃的钢渣等材料化身而成?
作为京博控股集团旗下企业,京韵泰博专注于碳矿化材料CCUS(碳捕获、利用与封存)技术研发与服务。固碳石便是京韵泰博与武汉理工大学联手技术攻关研发而成的快速捕碳固碳多功能复合材料。
▲京博控股集团碳矿化产品展示 王伟 摄
钢渣变身“捕碳者”
废弃的钢渣是如何变身为“捕碳者”的呢?
经济导报记者注意到,这一块块分别印有梅花、竹子、荷花等吉祥图样的“石板”,看起来平平无奇。它们也和普通板材一样,适用于地铺、干挂、装饰、台板等领域。可是,作为负碳板材,它们的生产却是变废为宝的过程。它们有专门的“产品碳足迹证书”,证书上产品名称为 “固碳石”。
据了解,京韵泰博利用具有自主知识产权的新型碳矿化材料CCUS技术,通过“再生资源+二氧化碳”的方式,将钢铁、电力、水泥等行业生产过程中产生的钢渣、粉煤灰、炉渣、电石渣等大宗可再生利用资源,在不借助外部热源、不使用任何水泥的条件下,与钢铁企业脱硫脱硝、合格外排的烟气中二氧化碳发生矿化反应,制备出高强度、高固碳率的负碳材料,整个生产过程实现了节能、利废和高价值转化。
值得一提的是,与传统的封存、驱油、农业及食品领域CCUS技术不同,京韵泰博的新型碳矿化材料CCUS技术可直接利用含二氧化碳浓度≥10%的工业尾气,无需提纯到90%浓度以上,每吨碳矿化材料可吸碳固碳0.3-0.5吨。与传统工艺相比,无需浓缩单元、运输封存单元,反应在常温、低压下进行,有力降低整体运行成本、提高生产效率,适合在钢铁等行业大规模商业化推广。
布局CCUS示范项目
经济导报记者了解到,目前,京韵泰博规划布局的全球首座万吨级二氧化碳直接利用工业示范项目,已于今年1月正式投产。实现了从小试、中试到工业化、产业化的跨越。该项目也是2022年山东省重点项目,总投资3.8亿元,项目一期投资1.5亿元,处置钢渣、粉煤灰等大宗固废16万吨/年,二氧化碳减排6万吨/年,年产400万平方米固碳石建材。
该技术可直接利用二氧化碳浓度≥10%的工业尾气,捕集利用成本低、效率高,可协同处置多种工业固废。该技术可取代部分高耗能行业蒸汽蒸养、燃料烧制等传统生产工艺,大幅度降低能耗与碳排放的同时永久封存二氧化碳。
其带来的减碳效果也值得关注。
赵帅给经济导报记者算了这样一笔账:“依据2016年《巴黎协议》中的升温限制目标,本世纪末将上升温度控制在2℃以内,到2030年全球温室气体排放至少应减少15%,也就是60亿吨。京韵泰博CCUS技术每个100万吨项目吸碳可达50万吨,全球如果复制1.2万个京韵泰博CCUS基地,即可实现降低60亿吨二氧化碳目标;我国二氧化碳排放量需在2020年后每年减少3.84亿吨,如果在全国复制768个京韵泰博基地,该目标即可实现,同时处理固废12.80亿吨。”
助力无废城市建设
数据显示,目前大宗固废累计堆存量约600亿吨,年新增量近30亿吨。而负碳技术无疑成为无废城市建设的有力推手。
“全省16个市政府全部申报国家‘无废城市’建设,其中包括滨州在内的9个市纳入了‘十四五’国家建设名单,数量居全国第二。到2025年全省基本建成‘威海市引领带动、沿黄9市重点推进、其他城市梯次发展的‘无废城市’集群。”省生态环境厅党组成员、副厅长、一级巡视员管言明如是介绍全省的无废城市建设情况。
管言明表示, “无废城市”建设是一个长期探索过程,也是一项系统工程,需要制度、技术、宣传、市场等多要素保障,多方助力。
近年来,山东省紧抓大宗工业固废综合利用和再生资源循环利用两个牛鼻子,培育了一批工业资源综合利用优秀企业和基地。
“截至目前,全省共有包括滨州在内的5个市(县)入选国家大宗固体废弃物综合利用基地名单。另外,还有3个城市先后入选国家级工业资源综合利用示范基地。京韵泰博联合武汉理工大学等研发出的新型碳矿化CCUS技术,实现多品类负碳材料产品量产。京博集团践行循环化发展道路,在余热梯次化利用上探索多条途径,能效利用率居全国前列。”省工业和信息化厅二级巡视员吴炎表示。
“公司计划在2026年年底前复制22个负碳基地,消纳大宗固废2000万吨以上,减少二氧化碳排放1000万吨以上。目前,在项目端已与等多家公司达成战略合作,在产品端已与百余家终端合作伙伴达成产品推广战略合作。” 赵帅透露。
CCUS 技术挑战
双碳目标下,CCUS技术发展备受关注。
“在循环经济里没有真正的废弃物,只是放错了地方的资源,或尚待开发的市场。”国家气候变化专家委员会名誉主任刘燕华说。他表示,循环经济起决定作用的是无废制造和循环市场。发展循环经济是提高经济效益的重要措施。资源循环利用有利于减少能耗。
“每回收使用1吨废钢铁可减少使用1.4吨高品位铁矿石,740千克煤,减少排放1.5吨二氧化碳。”刘燕华举例说。
“CCUS在CCS基础上增加了碳利用过程,具有商识的深化,全国共有20个捕集项目在运行,二氧化碳捕集量约170万吨;12个地质利用项目,利用量约100万吨;化工利用量约25万吨、生物利用量约6万吨。”中国标准化研究院资源环境分院生态文明室主任杨燕梅说。
她举例说,齐鲁石化-胜利油田CCUS项目全面建成,该项目每年可减排二氧化碳100万吨,相当于植树近900万棵、近60万辆经济型轿车停开一年。
“近年来,我国CCUS大型示范工程在捕集、驱油、海上封存等领域的部署取得重要突破,行业示范规模不断扩大。然而,其规模化应用仍面临商业模式欠缺、政策激励缺失等诸多挑战。近年来,我国二氧化碳利用技术进展较快,需解决规模与成本问题。”对碳中和目标下CCUS技术发展态势,中国可持续发展研究会副理事长黄晶分析称。