工業(yè)生產(chǎn)脫碳 2021 -子任務(wù)3：評估水泥行業(yè)脫碳措施并確定路線圖

氣候變化氣候變化氣候變化工業(yè)生產(chǎn)脫碳www.umweltbundesamt.de/publika德紹-羅斯勞，2023年2月氣候變化工業(yè)生產(chǎn)脫碳5二氧化碳當(dāng)量，占全德溫室氣體排放量的24%，僅次于能源行業(yè)，位居第二1。約三分之二的工業(yè)排放來自于能源密集型行業(yè)，其中鋼鐵和水泥行業(yè)的排放量占一半以上。鋼鐵和水泥行業(yè)的工藝流程決定了該行業(yè)排放基數(shù)大，過程溫度高。因此，該行業(yè)在脫碳方面面臨著巨大的挑能源密集型行業(yè)的脫碳需要創(chuàng)新的技術(shù)理念和配套的長期政策框架。我們應(yīng)盡早制定政策框架，推動行業(yè)行動主體轉(zhuǎn)型，為轉(zhuǎn)型所需的投資提供最大的規(guī)劃保障。在本項目中，研究人員為鋼鐵（由弗勞恩霍夫系統(tǒng)與創(chuàng)新研究所主導(dǎo)）和水泥行業(yè)（由伍珀塔爾研究所主導(dǎo)）制定案，以及如何逐步實施這些方案，存在哪些推動或阻礙技術(shù)路徑實施的影響因素，行動主體在在為期兩年半的公眾參與過程中，項目通過一系列的研討會、專家訪談和其他活動，吸引了來自產(chǎn)業(yè)界、行業(yè)協(xié)會、社群團體、政府機關(guān)、主管部門和學(xué)術(shù)界的眾多利益相關(guān)方參與。社會各界的參與確保了項目成果公開透明、參與度高且切實可行。項目為德國水泥和混凝土行業(yè)制定了脫碳的總體路線圖，描述了所有技術(shù)杠桿、相關(guān)驅(qū)動因素、障礙和行動領(lǐng)域以及深入細致的“熱能”、“新型水泥和混凝土建筑技術(shù)”、“碳捕集利用與封存（CCUS）”三個子www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/361/dokumente/2022_03_15_trendtabellen_thg_nach_sektoren_v16Abstract:DekarbInd-Keypointsofaroadmapforthedecarbonisationaftertheenergyindustry2.Abouttwothirdsofindustrialemiindustry.ThesteelandcementindgreenhousegasneutrThedecarbonisationofenergy-intensiveindustryreqWuppertalInstitute).Thecornerstonespackage3andpresentedhereimplementedbyactorsinvarioInatwo-and-a-half-yearparticipationprocindustry,associations,sociforthedecarbonisatiowww.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/361/dokumente/2022_03_15_trendtabellen_thg_nach_sektoren_v17 7 8 3.4.5將新型水泥、粘合劑、混凝土和建 5.2新型水泥和混凝土建筑技術(shù)（NZB）詳細路線圖 9 5.3碳捕集利用與封存（CCUS）詳細路線圖 6新型水泥和混凝土建筑技術(shù)、碳捕集利用與封存兩大領(lǐng)域的政策工具與措施 6.1新型水泥和混凝土建筑技術(shù)（NZB）方面的可用工具 6.2針對碳捕集利用與封存（CCUS）基礎(chǔ)設(shè)施的工具 圖1：通過核心小組、專家訪談、研討會和利益相關(guān)方對話，吸 15圖2：水泥生產(chǎn)和混凝土建筑產(chǎn)業(yè)鏈中的減排技術(shù)杠桿（橙色） 15 18 28 29圖6：通過核心小組、專家訪談、研討會和利益相關(guān)方對話，整 30 31 33圖9：第一次核心小組會議關(guān)于水泥行業(yè)脫碳積極愿景的思維導(dǎo) 34 36圖11：新型水泥和混凝土建筑技術(shù)領(lǐng)域（非代表性）調(diào)查結(jié)果圖 37圖12：碳捕集利用與封存及基建領(lǐng)域（非代表性）調(diào)查結(jié)果圖示 38圖13：在引入新型水泥和混凝土建筑技術(shù)的過程中，各種工具杠 40 42圖15：水泥生產(chǎn)和混凝土建筑產(chǎn)業(yè)鏈的減排技術(shù)杠桿（橙色）示 48 58 65 75 78 82 87 24 30 32 40 57表6：路線圖中的利益相關(guān)方圖標（主要行動主體|次要行動主體） 66 71氣候變化工業(yè)生產(chǎn)脫碳ABS或ggf.利益相關(guān)方對話氣候變化工業(yè)生產(chǎn)脫碳碳路線圖。項目的主要背景是德國聯(lián)邦政府出臺的《氣候保泥行業(yè)成為最難脫碳4的產(chǎn)業(yè)部門之一。因此，減少水泥行業(yè)的溫室氣體排放對于實現(xiàn)氣候目人們對路線圖的定義不盡相同。總體而言，路線圖是用圖形來呈現(xiàn)各個時間段的演變過程。路線圖的共同點包括1）涉及未來（非預(yù)測數(shù)據(jù)2）展現(xiàn)的各個方面具有時間上的關(guān)聯(lián)3）致力于實現(xiàn)一個愿景或目標。此外，路線圖通常具有幾個層級（也稱為“Layer”）。?障礙：阻礙水泥行業(yè)實現(xiàn)碳中和轉(zhuǎn)型的技在制定路線圖時，項目選定了以下考察范圍：德國水泥行業(yè)的脫碳目標是盡量避免水泥行業(yè)的碳排放；剩余的少量排放5須通過水泥和混凝土行業(yè)自行進行抵消，例如使用生物燃料，采用二氧化碳捕集技術(shù)并對捕獲的二氧化碳做永久封存。原則上，我們也可以借助直接空氣碳捕集技術(shù)、植樹造林或類似的排放抵消機制，但上述領(lǐng)域不是此次項目的重點研究對象。在研究中，我們假定混凝土建筑部門的建設(shè)工作總量保持不變。隨著建筑需求方式的改變（例如偏好木結(jié)構(gòu)建筑水泥行業(yè)的碳排放可能降低，但該議題也不屬于本次研究的范疇。我們將我們在制定路線圖的過程中吸納了社會各界的意見，積極爭取公眾參與。期間，利益相關(guān)議。核心小組的首要任務(wù)是描繪愿景、制定措施、確定轉(zhuǎn)型路徑和提供行動建議，評審和討論每個工作步驟的成果，貢獻自身的專業(yè)知識，對路線圖加以完善。項目還組織了十次專家訪談和四次旨在深入探討重點領(lǐng)域的專題研討會。在項目中期與尾聲，項目組與利益相關(guān)方開展對話，向更廣泛的利益相關(guān)方群體介紹了中期和最終研究成果，并與之進行了討論。在整個項目4這里使用“脫碳”概念描述實現(xiàn)氣候中和的過程。嚴格來5例如來自無法被全部捕獲的二氧化碳，因為年提前到2045年之前，項目就已制定了大致的路線圖框架。此次項目的成果為定性氣候變化工業(yè)生產(chǎn)脫碳圖1：通過核心小組、專家訪談、研討會和利益相關(guān)方對話，吸納利益相關(guān)方資料來源：自行繪制，伍珀塔爾研究所項目首先從技術(shù)維度出發(fā)制定了三個“細節(jié)路線圖”，分別涉及“熱能制備”、“新型水泥和混凝土建筑技術(shù)”（含新型粘合劑）及“碳捕集利用與封存”，繼而在（第四個）“總路線圖”中整合了三者。在項目團隊看來，這四張路線圖綜合了與利益相關(guān)方多次討論以及項目），實現(xiàn)氣候中和的目標在技術(shù)上便是可行的。水泥行業(yè)脫碳可以借助的技術(shù)和措施有很多，涉及資料來源：自行繪制，伍珀塔爾研究所混凝土建筑產(chǎn)業(yè)鏈中的二氧化碳大部分源自水泥熟料的生產(chǎn)過程。目前看來，水泥熟料在氣候變化工業(yè)生產(chǎn)脫碳熟料生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的二氧化碳一部分來自熟料煅燒所用的燃料（約占二氧化碳總排放量的三分之一另一部分則來源于原料石灰石的煅燒過程（在生產(chǎn)熟料時，可以考慮改變工藝用熱的制備方式，以減少或徹底避免燃料相關(guān)的排放。而對于石灰石煅燒過程中釋放的碳排放而言，使用脫過酸的替代原材料有助于減少每噸熟料工藝相高效使用混凝土7以及混凝土中的水泥和熟料，有助于降低對二氧化碳密集型熟料的依賴，卻無法徹底根除這種依賴。對于熟料高效的混凝土而言，創(chuàng)新工藝和成分優(yōu)化的新型水泥是關(guān)鍵。新型粘合劑摒棄了傳統(tǒng)熟料，可以發(fā)揮一定的減排作用，但這種粘合劑的生產(chǎn)依然會產(chǎn)生水泥熟料未來仍將是一項重要課題，因為我們無法避免熟料生產(chǎn)中工藝相關(guān)的碳排放?？梢?，水泥行業(yè)要脫碳，做好碳捕集和盡可能永久固定捕集到的二氧化碳，這才是重中之重。我們既可以對捕集到的二氧化碳加以利用，也可以將其永久封存。如何處理捕集到的二氧化碳是混凝土回收利用后，粗料（骨料）可用于再生產(chǎn)（再生混凝土），細料則可視情況用于新水泥生產(chǎn)的各段工藝。這些解決方案也是利用和永下文中的總體路線圖(7本項目在確定研究對象時，假定混凝土建筑部門的建設(shè)工作總量保持不變。因此，用以評判混凝氣候變化工業(yè)生產(chǎn)脫碳圖3）綜合反映了與利益相關(guān)方多次討論以及項目團隊分析的結(jié)果。但路線圖無細節(jié)上都與研討會參會者或受訪專家的觀點一一對應(yīng)。我們在圖上標注了與研討會參會者觀點存在明顯差異的議題（見圖中“閃電”標志）。下文概述了針對這些脫碳愿景的核心要素。首先，替換能量源可減少工藝其次，整條產(chǎn)業(yè)鏈應(yīng)盡可能高效使用熟料，在建設(shè)工作總量不變的情況下，所需的熟料消耗量須進一步下降，盡量削減工藝流程相關(guān)的排放。碳捕集利用與封存技術(shù)可以（在很大程度上）防止剩余的、不可避免的碳排放。應(yīng)盡可能永久固定或封存捕集到的二氧化碳，不增加地球碳循環(huán)的化石碳素。在特定情況下，可以考慮將水泥行業(yè)產(chǎn)生的二氧化碳用作其他產(chǎn)業(yè)部門的碳源，即便這種做法無法保證能永久固碳。對于因二氧化碳捕集不完全等原因造成的無法避免的殘余排放，可采用生物燃料（包括生物源廢棄物衍生燃料）的負排放技術(shù)，并結(jié)合二氧化碳捕集和永久固定或封存來進行補償或超額補償，最終確保水泥行業(yè)能為氣候保護做出積極的貢獻。依據(jù)此愿景，水泥和混凝土產(chǎn)業(yè)應(yīng)盡力廣泛推行循環(huán)經(jīng)濟，提高資源效率。在這方面，熟料煅燒過程中廢棄物的熱利用和材料利用是關(guān)鍵。此外混凝土）建筑行業(yè)應(yīng)全面建立循環(huán)經(jīng)濟。氣候變化工業(yè)生產(chǎn)脫碳說明：關(guān)于措施實施的相關(guān)利益相關(guān)方群體的定義（即路線圖中行動領(lǐng)域右側(cè)的圖標），請參見第4章開頭的解釋和表6。.大幅減少制備工藝用熱過程中產(chǎn)生的化石二氧化碳排放量.提高熟料利用效率，從而盡可能減少工藝相關(guān)的二氧化碳排放.碳捕集利用與封存（僅）針對無法以其他方式避免的二氧化碳排放.盡可能永久固定/封存所捕獲的二氧化碳.將二氧化碳作為碳源進行合理利用.通過生物源燃料結(jié)合碳捕集利用與封存的做法為氣候保護做出積極貢獻.盡可能廣泛推行循環(huán)經(jīng)濟資料來源：自行繪制，伍珀塔爾研究所氣候變化工業(yè)生產(chǎn)脫碳根據(jù)路線圖的規(guī)劃，基于化石燃料的熱力供給占比將不斷下降，中長期將被完全摒棄。長期來看，只有當(dāng)替代能源不充足時，才會使用化石燃料（這種情況不大可能發(fā)生，也不希望發(fā)應(yīng)提高廢棄物衍生燃料的使用比例，以此替代化石燃料。未來，廢棄物衍生燃料的原料僅限于無法回收的廢棄物。路線圖中還提出，作為補充方案，我們應(yīng)盡可能采用可再生能源來制備工藝用熱，并須圍繞著（可再生能源）電力的直接應(yīng)用場景做更為深入的技術(shù)研發(fā)。上來看，我們至少中期可實現(xiàn)電力直接應(yīng)用。在熟料煅燒過程中運用（綠）氫也具備技術(shù)上的可行性。然而，由于受到技術(shù)制約，當(dāng)前熱力制備中的氫能占比仍舊偏低。該領(lǐng)域也作亟待解決的課題。在中短期，氫能供給仍存在缺口，因此路線圖對熟料煅燒工藝中用做了長線規(guī)劃。從技術(shù)角度來看，基于能源作物的（可持續(xù)）生物質(zhì)8能夠完全滿足工藝用熱的需求。路線圖中水泥行業(yè)在應(yīng)用生物質(zhì)時在中長期范圍內(nèi)，所有可再生能源皆是有限資源，其可用量和成本效益因水泥行業(yè)的分布不同而有所差異，這也是研究需關(guān)注的事項。項目未能就未來熟料煅燒工藝應(yīng)（主要）利用哪新型水泥和混凝土建筑技術(shù)（NZB）若要通過新型水泥、粘合劑和混凝土施工技術(shù)提高熟料利用效率，整條混凝土建筑產(chǎn)業(yè)鏈上的措施必須相互配合。目前，一部分新型水泥和粘合劑9已在高度專門化的市場（利基市場）上獲得運用。中短期應(yīng)進一步擴大上述產(chǎn)品的應(yīng)用范圍。中長期應(yīng)減少或避免鋼鐵生產(chǎn)過程中高爐礦渣和燃煤發(fā)電所產(chǎn)生的粉煤灰。這意味著，部分新型水泥雖在中短期內(nèi)有助于提高熟料效率，但長期勢必會停止這類產(chǎn)品的生產(chǎn)。因此，我們必須圍繞煅燒粘土、混凝土碎砂、再活化鋼廠的礦渣等其他原料的應(yīng)用，（繼續(xù)）開展研究工作，確保上述原料的足量供給，以便在在新型混凝土領(lǐng)域，路線圖計劃持續(xù)增加含再生骨料的混凝土（再生混凝土）的應(yīng)用比例。這一措施特別有助于提高資源效率。10按照路線圖中長期的規(guī)劃，我們須進一步開發(fā)并在市場 上投放水泥含量比當(dāng)前更低的新型混凝土產(chǎn)品，以期提高熟料利用效率。這需要業(yè)內(nèi)對混凝土成分做精確分類和微調(diào)。在產(chǎn)品的市場導(dǎo)入過程中，也需要相應(yīng)調(diào)整市場規(guī)則，積累全面的專要想在未來建造出至少和現(xiàn)在一樣高效的混凝土建筑，根據(jù)路線圖有必要進一步擴大現(xiàn)有混凝土技術(shù)的應(yīng)用范圍（如插入式空心體、預(yù)應(yīng)力天花板），用耐腐蝕性材料（如碳、玄武巖）制成的替代加固材料取代目前常用的結(jié)構(gòu)鋼。這項措施可減少建筑構(gòu)件的厚度，從而提高混凝土效率。11從建筑工程學(xué)的角度看，不存在任何制約上述方案大規(guī)模推廣的因素，但我們?nèi)孕?加大研究和市場推廣。路線圖中假設(shè)，應(yīng)盡快在合適的細分市場上推廣一部分替代材料（如玄），印工藝等混凝土高效建筑方式已被應(yīng)用于一些小型或試點項目。最遲在中期擴大這類建筑方式），獲得許可或經(jīng)一般建設(shè)監(jiān)管機構(gòu)批準后才能上市。這里所說的“新型10再生混凝土的減碳效率取決于具體細節(jié)，11使用結(jié)構(gòu)鋼時，建筑構(gòu)件厚度的測定必須考慮到防腐問題，因此建筑構(gòu)件的設(shè)計厚氣候變化工業(yè)生產(chǎn)脫碳目前大宗交易的水泥原則上適用于混凝土建筑的各個應(yīng)用領(lǐng)域，混凝土制造商通常格來選擇水泥產(chǎn)品。熟料效率高的新型水泥和粘合劑并不適用于所有混凝土建筑的應(yīng)用場景。室內(nèi)應(yīng)用場景和簡單外部建筑構(gòu)件對混凝土產(chǎn)品的耐久性要求不高，在這里，熟料效率高的水泥發(fā)展?jié)摿薮?。若要提高新型粘合劑的市場占有率，我們首先要開發(fā)差異化的應(yīng)用場景，根據(jù)不同的使用目的，相應(yīng)提供解決方案。在混凝土建筑領(lǐng)域，混凝土標準須加入水泥含量測定的要求。在實際應(yīng)用時，還可以針對熟料效率優(yōu)化測定要求。開發(fā)差異化的粘合劑和混凝土應(yīng)為了捕集無法完全通過其他方式避免的剩余二氧化碳12，熟料窯必須安裝碳捕集設(shè)備。按照路線圖，德國將在短期內(nèi)建立一批試點和示范設(shè)施，測試并進一步開發(fā)不同的碳捕集工藝。），根據(jù)路線圖，部分捕獲的二氧化碳將通過礦化被永久固定。在混凝土建筑（例如在新拌混凝土中注入二氧化碳、在二氧化碳中硬化預(yù)制混凝土建筑構(gòu)件）或回收再利用（對混凝土拆除廢棄物進行再碳化）的各道工序中均可采用此類工藝。混凝土的生產(chǎn)和回收利用在空間布局上高度分散。因此，基礎(chǔ)設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)也應(yīng)更加分散，確?？梢詫⒍趸己突炷粱虿鸪龔U棄物當(dāng)二氧化碳用于生產(chǎn)化學(xué)初級產(chǎn)品和動力燃料時，其利用率高于礦化工藝。但是，必須考慮到，二氧化碳的捕集只能在制成品的生命周期內(nèi)進行，而且在生產(chǎn)過程中需要大量的氫氣。根據(jù)路線圖，在無法保證永久固定二氧化碳的情況下，倘若能以有利于系統(tǒng)14的方式提供充足的綠氫，并且碳制備相較于其他方案（如直接空氣捕集）更具優(yōu)勢的話，我們可將捕獲的一部分二氧化碳用于化學(xué)原料和動力燃料的生產(chǎn)。路線圖假定中短期內(nèi)的可再生電力和綠氫供給有限。因此，上述應(yīng)用場景屬于長期規(guī)劃。盡管如此，我們在中短期內(nèi)必須建成和運營試點、示捕集到的無用二氧化碳應(yīng)進行地質(zhì)封存。在目前及在可預(yù)見的未來，地質(zhì)封存在德國不太可行，法律上不允許，社會和政策也不支持。當(dāng)前可考慮的主要封存地點包括了一部分歐洲國家（挪威、荷蘭、英國、丹麥，視情況也可考慮冰島）境內(nèi)枯竭的天然氣田和油田，以及北海示范工程，覆蓋從水泥廠到碳封存設(shè)施的整條碳捕集與封存產(chǎn)業(yè)鏈。按照路線圖的規(guī)劃，德國在建設(shè)大規(guī)模碳捕集設(shè)施之前，境內(nèi)的水泥廠和碳基礎(chǔ)設(shè)施亦將落地一批示范項目。二氧化碳的地質(zhì)封存是否長期可行？我們是否應(yīng)當(dāng)只將其視為一種臨時手段，盡量縮短地質(zhì)封存技術(shù)的應(yīng)用時間，直至可永久固碳的工藝成熟上市？對此，參與項目的路線圖假定，絕大多數(shù)情況下的二氧化碳利用（或封存）不會直我們應(yīng)盡早規(guī)劃和建設(shè)連接水泥廠、二氧化碳用戶和海港的碳基礎(chǔ)設(shè)施，這是碳捕集形成一定產(chǎn)業(yè)規(guī)模的先決條件。然而，有待運輸?shù)亩趸伎偭亢退鄰S的具體地理位置（只有少數(shù)水泥廠毗鄰大的航運通道）不明，火車和輪船在碳基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)中扮演著重要角色，尤其將在加速發(fā)展期發(fā)揮舉足輕重的作用。在增長階段，二氧化碳供給方與接收方的關(guān)系尚不明確。根據(jù)路線圖，中長期的二氧化碳運輸將主要依靠管網(wǎng)。我們必須盡快行動起來，才能確保在中期內(nèi)12其中包括無法以其他方式回收進行熱利用的廢棄物所產(chǎn)生的化石基二氧化碳排放。雖說水泥行14這表示氫或制氫所需的電力在用于其他領(lǐng)域（如熱泵、電動汽氣候變化工業(yè)生產(chǎn)脫碳二氧化碳價格將不斷上漲，這是水泥行業(yè)脫碳的一大關(guān)鍵驅(qū)動因素。轉(zhuǎn)型路徑包含的各種碳減排方案對應(yīng)著不同的減排成本。如今，二氧化碳價格已在推動水泥行業(yè)努力減排（如提高廢棄物衍生燃料的使用比例）。隨著未來二氧化碳價格的不斷上升，越來越多的碳減排方案將比傳統(tǒng)工藝更具經(jīng)濟競爭力。然而，單單依靠二氧化碳價格并不能保證水其他推動因素也有助于各類減排方案的成功落地，例如改善信息管理和質(zhì)量控制體系、運用人工智能等手段進一步優(yōu)化生產(chǎn)流程等，這類數(shù)字化舉措可大大促進混凝土建筑產(chǎn)業(yè)鏈上水泥熟料的高效利用。越來越多的人認識到資源的有限性，也積極投身循環(huán)經(jīng)濟的建設(shè)，深化混凝土建筑領(lǐng)域的回收再利用工藝，并借助礦化手段充分一部分歐洲國家提供二氧化碳封存點，并配套了二氧化碳運輸?shù)幕A(chǔ)設(shè)施，這為妥善處理德國水泥廠的碳排放帶來了希望，也促使企業(yè)籌建相應(yīng)的二氧化碳捕集設(shè)備。化工產(chǎn)業(yè)和動力燃料產(chǎn)業(yè)未來有著相當(dāng)高的碳需求，德國國內(nèi)產(chǎn)生的二氧化碳有望作為（部分）潛在的碳源，氣候變化工業(yè)生產(chǎn)脫碳相比傳統(tǒng)產(chǎn)品、工藝或進口水泥，目前的新材料、新技術(shù)的經(jīng)濟效益較低，這是阻礙大規(guī)模應(yīng)用低碳粘合劑、混凝土和建筑技術(shù)的主要因素。碳中和15能量源（電力、氫能和生物質(zhì)）當(dāng)前供應(yīng)不足，這類能源在水泥行業(yè)的應(yīng)用（尚）不具備經(jīng)濟效益。預(yù)計這類碳中性能源未來（至少在中期，也有可能長期）依然屬于稀缺資源，價格也將保持在高位。這種稀缺性將限制可再生能源的利用，阻礙可再生能源制備熱能、生產(chǎn)綠氫或運用綠電生產(chǎn)基于二氧化碳的化學(xué)原料和動力燃料。特定情況下，使用新型水泥、粘合劑、混凝土和建筑技術(shù)的成本遠比傳統(tǒng)建筑工藝的成本要高。但供應(yīng)商做宣傳時會刻意強調(diào)新工藝比傳統(tǒng)建筑方法更具成本優(yōu)勢。項目未對不同方案做經(jīng)濟效益分析，因此，我們很難確定各種方案的市場競爭力未來將有怎樣的變合適的原料供應(yīng)量有限，這勢必將在多方面阻礙熟料高效與資源高效的混凝土建筑技術(shù)的推廣與應(yīng)用：中短期內(nèi)，高爐礦渣和粉煤灰的供應(yīng)量減少將導(dǎo)致市場現(xiàn)有熟料高效型水泥、波特蘭復(fù)合水泥和復(fù)合水泥的使用率下降。當(dāng)前，德國煅燒粘土的供應(yīng)量十分有限，這將在短期內(nèi)阻礙波特蘭復(fù)合水泥的大規(guī)模應(yīng)用。因缺乏合適的再生骨料，再生混凝土的推廣也會面臨重如何在建筑實踐中運用新型水泥、粘合劑、混凝土和建筑技術(shù)，這仍是目前的一大挑戰(zhàn)。監(jiān)管和組織架構(gòu)方面也存在著諸多阻礙因素：一成不變的技術(shù)因使用不同的水泥和混凝土產(chǎn)品而造成額外的成本（沒有相應(yīng)的補償）。這些因素（目前）阻礙了熟料高效方案在市場上的快速推廣。總的來說，新產(chǎn)品和新型建筑技術(shù)將不斷涌入市場，如何整合這些產(chǎn)品和技術(shù)將是一項長期的考驗。路線圖要求在短期內(nèi)消除當(dāng)下存在的主要障礙本項目將現(xiàn)行的碳捕集利用與封存法律視為發(fā)展的最大障礙。歐盟碳排放權(quán)ETS）16不接受碳捕集與利用的抵消，相關(guān)法律也不允許碳捕集與封存。此外，還有其他一系 列的法律壁壘有待破除。這些法律壁壘制約了碳捕集與利用設(shè)施以及二氧化碳運輸設(shè)施的設(shè)立。路線圖計劃在短期內(nèi)消除這方面的障礙，推動碳捕集人們很難從熟料產(chǎn)地運走二氧化碳，這是目前碳捕集利用與封存解決方案的主要障礙。除了法律問題外，碳基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃和建設(shè)還面臨著另一重障礙：目前我們尚不清楚未來二氧化碳運輸?shù)钠鹬裹c和運輸量。這增加了管線規(guī)劃的難度，因為管線在設(shè)計時便須設(shè)定二氧化碳的輸送量，一旦管線建成，就無法再改變管網(wǎng)容量。路線圖要求盡快澄清關(guān)于碳基礎(chǔ)設(shè)施的重要（預(yù)計）較低的社會接受度也將是阻礙二氧化碳管線建設(shè)的不利因素。根據(jù)此前基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項目的經(jīng)驗，地方層面可能會出現(xiàn)民眾抵制活動或曠日持久的法律糾紛。計劃建設(shè)碳基礎(chǔ)設(shè)施的每個地點都很可能遭遇來自地方上的阻力。在整個建設(shè)期間，我們必須逐步逐地地掃清根據(jù)路線圖近期創(chuàng)建以目標為導(dǎo)向的法律框架，尤其要盡快消除當(dāng)前碳捕集利用與封存解決方案的監(jiān)管障礙，具體措施包括對《德國二氧化碳封存法》（KSpG）的修訂，以及批準對《倫敦議定書》第6條的補充。從中長路線圖將在短期內(nèi)確保低碳型的粘合劑、水泥、混凝土和建筑技術(shù)逐步具備經(jīng)濟效益，并創(chuàng)造公平的競爭環(huán)境。歐洲排放交易和歐洲層面正在談判的碳邊境調(diào)節(jié)機制（CarbonBorder16例外情況：根據(jù)歐洲法院的一項判決（“謝菲爾考克碳酸鈣（SchaeferKalk）判決”允許使用二氧化碳生產(chǎn)沉氣候變化工業(yè)生產(chǎn)脫碳不采取額外措施競爭機制無法產(chǎn)生經(jīng)濟效益，則需要找到適當(dāng)方式（例如借助氣候保護合約）路線圖規(guī)定，應(yīng)在中短期內(nèi)邀請各界參與制定跨行業(yè)的綜合能源戰(zhàn)略。最遲在中期內(nèi)，在可再生能源大規(guī)模應(yīng)用于熟料煅燒工藝之前，該戰(zhàn)略須確保有充足的投資資本流向正確的方向。為了積累知識和實踐經(jīng)驗，以便為二氧化碳和資源高效型建筑方式的市場推廣做好準備，在短期內(nèi)建立高度專門化的市場（利基市場這類市場對相應(yīng)產(chǎn)品及建筑方式產(chǎn)生并且隨著時間的推移，規(guī)模將逐步擴大。上述舉措主要針對新型粘合劑、混凝土和建筑技術(shù)，因為其所需作業(yè)步驟不同于當(dāng)前常見的方法步驟。公共部門應(yīng)進行可持續(xù)采購，構(gòu)建相關(guān)細分根據(jù)路線圖，必須持續(xù)將新型水泥、粘合劑、混凝土和建筑技術(shù)融入到建筑實踐相關(guān)法規(guī)須不斷采納新的發(fā)展要求，行動主體也必須與時俱進地不斷更新知識。其中一項核心措施是將建筑業(yè)全面發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟是一項中長期的挑戰(zhàn)，需要在混凝土拆除廢棄物的破碎料分離方面取得技術(shù)進步。著手實施一系列的舉措迫在眉睫，包括加強再生混凝土中可再生骨料的應(yīng)用。此外，應(yīng)盡快澄清待建碳基礎(chǔ)設(shè)施的未決問題（如技術(shù)和非技術(shù)性準入條件）、（初步）規(guī)劃管網(wǎng)路線和運輸流量。在此基礎(chǔ)之上，中短期有望開啟基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，確保最遲到2030年可以從首批地點運走二氧化碳，并按照轉(zhuǎn)型路徑的規(guī)劃開始大規(guī)模運用碳捕集技術(shù)。隨后將繼續(xù)擴建碳基礎(chǔ)設(shè)施，涵蓋越來越多的水泥廠，規(guī)劃也將根據(jù)實際情況不斷做出調(diào)整。關(guān)于輸送網(wǎng)絡(luò)接入點的問題，到底應(yīng)該保證所有地點的“無差別”接入，還是根據(jù)運輸距離和地理條一場圍繞碳基礎(chǔ)設(shè)施的必要性、范圍和具體設(shè)計的社會對話很快將啟動，從而為基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃和建設(shè)奠定基礎(chǔ)。鑒于時間緊迫且（水泥行業(yè)的）目標減排量大，無法保證整個過程符合“先社會對話，再規(guī)劃，最后建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施”的常規(guī)流程。對話、規(guī)劃和初步制定二氧化碳運輸方案等環(huán)節(jié)很可能有部分時間交疊，（必須）同時進行。這就要求我們在開展社會對話時為了持續(xù)改進現(xiàn)有方案并在必要時尋找和開發(fā)創(chuàng)新的解決方案，必須在路線圖涵蓋的整個作為顧問與支持方參與進來（參見氣候變化工業(yè)生產(chǎn)脫碳行動領(lǐng)域措施行動主體法律框架修訂《德國二氧化碳封存法》（KSpG）（擴大二氧化碳的使用范圍，目前限制于封存）德國聯(lián)邦政府，德國聯(lián)邦經(jīng)濟和氣候保護部擴大《聯(lián)邦污染防治法》（BImSchG）的適用范圍，覆蓋碳捕集與利用的二氧化碳捕集設(shè)備（目前只允許碳捕集與封存）德國聯(lián)邦政府批準對《倫敦議定書》第6條的補充（支持用以封存的跨境二氧化碳運輸）由德國聯(lián)邦政府批準與二氧化碳封存地所在國家簽訂雙邊協(xié)議（或在歐盟層面制定超國家法規(guī)），并與二氧化碳供方企業(yè)談判打造公平競爭環(huán)境碳邊境調(diào)節(jié)機制（CBAM）歐盟委員會、理事會和議會碳差價合約（CCfD）企業(yè)與聯(lián)邦政府簽約，降低氣候友好型生產(chǎn)方式的額外成本（德國聯(lián)邦經(jīng)濟和氣候保護部開發(fā)的國家碳差價合約試點方案）跨產(chǎn)業(yè)部門的綜合能源戰(zhàn)略系統(tǒng)開發(fā)戰(zhàn)略18德國聯(lián)邦經(jīng)濟和氣候保護部，學(xué)術(shù)界參與建立并推廣低碳建筑的高度專門化市場（利基市場）可持續(xù)的公共采購公共部門作為建筑開發(fā)商（聯(lián)邦政府、聯(lián)邦州、城鎮(zhèn)、公共企業(yè)）宣傳活動和信息服務(wù)（特別針對規(guī)劃師及建筑業(yè)主）混凝土生產(chǎn)企業(yè)、規(guī)劃師、建筑業(yè)主和行業(yè)協(xié)會將新型水泥/粘合劑/混凝土/建筑技術(shù)融入建筑實踐修訂建筑和產(chǎn)品標準建筑業(yè)主、建筑監(jiān)理機構(gòu)德國鋼筋混凝土委員會（DAfStb）框架內(nèi)的建材行業(yè)、建筑行業(yè)、科研人員和顧問工程師/測試工程師為了支持在建筑實踐中引入新型水泥和混凝土建筑技術(shù)，（尤其要為建筑師和規(guī)劃師）提供信息、培訓(xùn)和進修機會施工監(jiān)理、行業(yè)協(xié)會、德國鋼筋混凝土委員會（DAfStb）高校和科研機構(gòu)（比方說可以納入教學(xué)內(nèi)容）；行業(yè)協(xié)會和機構(gòu)，如“混凝土信息中心”（負責(zé)提供信息和培訓(xùn)）、德國鋼筋混凝土委員會（DAfStb提供規(guī)劃協(xié)助）引入建筑物的碳足跡（強制標識，必要時分類和限制）聯(lián)邦政府和各部委（德國聯(lián)邦經(jīng)濟和氣候保護部；聯(lián)邦住宅、城市發(fā)展和建設(shè)部）是引入碳足跡強制義務(wù)的行動主體18www.bmwk.de/Redaktion/DE/Dossier/ses.html行動領(lǐng)域措施行動主體搭建建筑物排放數(shù)據(jù)庫，關(guān)注建筑材料，可考慮由德國可持續(xù)建筑協(xié)會（DGNBeV）負責(zé)這項任務(wù)。在建筑行業(yè)全面發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟有關(guān)再生混凝土、混凝土拆除廢棄物分離、模塊化建筑的研究、試點項目和示范項目科研人員、混凝土制造商、水泥/混凝土的綜合類企業(yè)、設(shè)備制造商、規(guī)劃師/建筑師碳基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃與建設(shè)澄清未決問題，如技術(shù)和非技術(shù)性的準入條件、（初步）規(guī)劃路線和運輸量燃氣網(wǎng)運營商、聯(lián)邦州（執(zhí)行/審批）、聯(lián)邦政府/監(jiān)管機構(gòu)（監(jiān)管和碳管理戰(zhàn)略）、碳源所有者企業(yè)有關(guān)碳基礎(chǔ)設(shè)施的社會對話與地方參與過程發(fā)起、組織和實施社會參與活動及對話聯(lián)邦政府/州政府、有學(xué)者和企業(yè)參與的市民社會組織、燃氣網(wǎng)運營商、專業(yè)的對話/溝通管理機構(gòu)研究與開發(fā)研究直接電氣化、氫能應(yīng)用、新型水泥和混凝土、實現(xiàn)二氧化碳永久固定的創(chuàng)新工藝企業(yè)、高校和研究機構(gòu)（包括行業(yè)協(xié)會視情況也包括公共資助機構(gòu)氣候變化工業(yè)生產(chǎn)脫碳包括一項行動計劃和《歐洲氣候保護法》提案。在國家層面上，德國聯(lián)邦政府出臺的《氣候保由于熟料生產(chǎn)過程會產(chǎn)生二氧化碳，因此水泥行業(yè)是最難脫碳20的行業(yè)之一?？梢?，減少水泥由于全球、歐洲和國家層面的減排目標未對行業(yè)減排量做出具體規(guī)定，因此無法制定明確的水泥行業(yè)減排路徑。21但水泥行業(yè)在全球（GCCA，2021）、歐洲（Cembureau，2020）和水泥行業(yè)脫碳的可用技術(shù)和措施涵蓋混凝土建筑產(chǎn)業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié)，在實現(xiàn)完全脫碳方面目前看來，二氧化碳密集型熟料的市場需求將不斷減少，但不可能完全消失，這是業(yè)轉(zhuǎn)型面臨的重大挑戰(zhàn)。我們應(yīng)減少混凝土建筑產(chǎn)業(yè)鏈上的熟料用量，探討如何處理“不可避免”的二氧化碳。談及這些主題時，構(gòu)建或調(diào)整產(chǎn)業(yè)鏈都是核心議題，需要水泥行業(yè)（狹義定義）以外的其他行動主體積極參與。這也正是本項目的意義所在。本文分析了技術(shù)減排杠桿，20這里使用“脫碳”概念描述實現(xiàn)氣候中和過程。氣候變化工業(yè)生產(chǎn)脫碳圖。路線圖幫助工商業(yè)和政策決定者了解各個時期轉(zhuǎn)型過程中的內(nèi)在關(guān)系、先決條件和潛在措施，深入分析未來的機遇和風(fēng)險，確定未來的發(fā)展步驟，明晰責(zé)任?？梢?，繪定路線圖不僅有助于制定戰(zhàn)略，也是對外宣傳發(fā)展目標和政策框架的重要手段。本項目旨在擬定路線圖，總結(jié)所有要點，明確最主要的矛盾和最迫切的行動領(lǐng)域，不強求各方一定要就路線圖達成完全的共在制定路線圖時，項目圈定的研究范圍如下：德國水泥行業(yè)的脫碳目標是盡量減少水泥行業(yè)的碳排放；剩余的少量排放22須通過水泥和混凝土行業(yè)自行抵消，例如使用生物燃料，采用二氧化碳捕集技術(shù)并對捕獲的二氧化碳做永久封存。原則上，我們也可以借助直接空氣碳捕集技術(shù)、植樹造林或類似的排放抵消機制，但上述領(lǐng)域不是此次項目的重點研究對象。我們在研究中假定混凝土建筑部門的建設(shè)工作總量保持不變。隨著建筑需求方式的改變（例如人們對木結(jié)構(gòu)建筑的偏好），水泥行業(yè)的碳排放可能降低，但這一議題也不屬于本次研究的范疇。我們2.1.1路線圖：顯示各時間段的多維度發(fā)展變化人們對路線圖的定義不盡相同?？傮w而言，路線圖是用圖形來呈現(xiàn)各個時間段的演變過程。路線圖的共同點包括1）涉及未來（非預(yù)測數(shù)據(jù)2）展現(xiàn)的各個方面具有時間上的關(guān)聯(lián)3）致力于實現(xiàn)一個愿景或目標。此外，路線圖通常有幾個層級（也稱為“Layer”）。企業(yè)路線圖通常聚焦技術(shù)、市場和產(chǎn)品，而政策戰(zhàn)略路線圖通常闡述轉(zhuǎn)型的驅(qū)動因素、阻礙以及實現(xiàn)轉(zhuǎn)型目標的具體措施。根據(jù)側(cè)重點不同，可詳細劃分轉(zhuǎn)型維度（例如細分為社會、經(jīng)濟動至關(guān)重要。與純粹的規(guī)劃文件不同，繪制路線圖的意義重大，必須綜合考量各種要素在一定時間跨度內(nèi)的相互關(guān)系，從中發(fā)現(xiàn)矛盾、沖突和欠缺。此外，各行各業(yè)的行動主體也可借此機22例如來自無法被全部捕獲的二氧化碳，因為我們在技年提前到2045年之前，項目就已經(jīng)制定好了大致的路線圖框架。本項目成果為定性氣候變化工業(yè)生產(chǎn)脫碳通過與各個領(lǐng)域的利益相關(guān)方互動，我們將上述問題的答案匯編成路線圖，并在本地實施。資料來源：根據(jù)Specht/Behrens2008、弗勞恩霍夫系統(tǒng)與創(chuàng)新研究所（FraunhoferISI）的資料自行繪2.1.3本項目選擇的路線圖層級氣候變化工業(yè)生產(chǎn)脫碳資料來源：自行繪制，伍珀塔爾研究所氣候變化工業(yè)生產(chǎn)脫碳2.2利益相關(guān)方參與的方法步驟圖6：通過核心小組、專家訪談、研討會和利益相關(guān)方對話，整合利益相關(guān)方資料來源：自行繪制，伍珀塔爾研究所小組主題核心小組會議第一次核心小組會議愿景和目標第二次核心小組會議技術(shù)、資源與轉(zhuǎn)型路徑第三次核心小組會議2021年11月23日制定路線圖與工具的草案第四次核心小組會議匯總路線圖：最終關(guān)聯(lián)、時間范圍、工具與行動主體利益相關(guān)方對話利益相關(guān)方對話1DekarbInd項目的中期成果利益相關(guān)方對話22022年6月23日DekarbInd項目的最終成果專題研討會氣候變化工業(yè)生產(chǎn)脫碳小組主題專題研討會12021年3月10日替代燃料專題研討會22021年6月24日碳捕集與利用（CCUS）專題研討會32021年9月28日新型水泥和混凝土專題研討會42022年4月7日（政策）工具（重點：新型水泥和混凝土建筑技術(shù)、碳捕集利用與封存）自產(chǎn)業(yè)界、行業(yè)協(xié)會、政府機關(guān)和主管部門、社群團體和學(xué)術(shù)界的代表組成，總共舉行了四次核心小組的首要任務(wù)是描繪愿景、制定措施、確定轉(zhuǎn)型路徑和提出行動建議，回顧和討論每個工作步驟的成果，貢獻自身的專業(yè)知識，并對路線圖加以完善。項目團隊與核心小組的主資料來源：自行繪制，伍珀塔爾研究所通過核心小組的參與，項目確定了多個需要深入探討、對水泥行業(yè)脫碳至關(guān)重要的專題領(lǐng)域。我們圍繞上述專題開展了一系列專家訪談，每期訪談的末尾都安排了專家研討會。例如，廢棄物衍生燃料研討會專門邀請了廢棄物處置與預(yù)處理領(lǐng)域的相關(guān)人士，碳捕集利用與封存研利益相關(guān)方群體機構(gòu)生產(chǎn)商CEMEX水泥廠有限公司（CEMEXZementGmbH）、海德堡水泥廠股份公司（HeidelbergCementAG）、Schwenk水泥廠兩合公司（SchwenkZementKG）、Spenner有限公司（SpennerGmbH&Co.機器和裝備制造德國機械設(shè)備制造業(yè)聯(lián)合會（VDMA）行業(yè)協(xié)會和專業(yè)機構(gòu)德國預(yù)拌混凝土行業(yè)聯(lián)邦協(xié)會（BTB）、德國鋼筋混凝土委員會（DAfStb）、德國裝配式混凝土建筑專業(yè)聯(lián)合會（FDB）、德國化學(xué)工程與生物技術(shù)學(xué)會（DECHEMA）、德國水泥協(xié)會（VDZ）社群團體BellonaEurope、世界自然基金會（WWF）德國分會政府和主管部門阿恩斯貝格（Arnsberg）行政區(qū)政府，德國聯(lián)邦環(huán)境、自然保護與核安全部（BMUV），德國聯(lián)邦經(jīng)濟與氣候保護部（BMWK，前身為德國聯(lián)邦經(jīng)濟和能源部（BMWi）），德國聯(lián)邦環(huán)境署（UBA）學(xué)術(shù)界魏瑪包豪斯大學(xué)（芬格爾建筑材料研究所）、能源密集型產(chǎn)業(yè)氣候保護能力中心（KEI）作為路線圖繪制過程中的核心利益相關(guān)方小組，水泥核心小組（見表3）總共召開了四次圖展開討論，制定/整合了綱要文件和路線圖（草案）。下文將詳細介紹每場核心小組會議的氣候變化工業(yè)生產(chǎn)脫碳資料來源：自行繪制，伍珀塔爾研究所主要挑戰(zhàn)達成共識，并記錄了爭議點。這是會議采用現(xiàn)場調(diào)查、分組討論、主持式討論等形式。首先，與會者通過集思廣益的頭腦風(fēng)暴收集了積極的愿景目標，然后分兩組進行討論，并在全體會議上做了總結(jié)。第一次核心小組會議在思維導(dǎo)圖中記錄了技術(shù)、環(huán)境、經(jīng)濟、政策、市場、勞動、數(shù)字化和社為《2045年水泥行業(yè)脫碳的愿景和目標》奠定基礎(chǔ)（參見章節(jié)3.1）。氣候變化工業(yè)生產(chǎn)脫碳資料來源：自行繪制，弗勞恩霍夫系統(tǒng)與創(chuàng)新研究所、伍珀塔爾研究所施》。會議旨在概述水泥行業(yè)脫碳的最新技術(shù)以及小組專家對該領(lǐng)域發(fā)展趨勢的評估。討論聚焦直接受影響的利益相關(guān)方，即在實踐中落實此類技術(shù)的人員。會議介紹了技術(shù)轉(zhuǎn)型的現(xiàn)狀，在會議籌備期間，項目組與核心小組成員和委托方協(xié)商確定了以下三個與水泥行業(yè)脫碳相研討會基于前事先準備的綱要，對關(guān)鍵技術(shù)進行了討論和總結(jié)。與會者討論了以下關(guān)鍵議為了呈現(xiàn)各方意見，我們開展了（非代表性）調(diào)查，要求行動主體就三大技術(shù)的有效性和針對提出的六個問題，每個專題都生成了結(jié)果圖，包含對挑戰(zhàn)大?。▂軸）和相應(yīng)措施有該象限包含的措施非常有效，且挑戰(zhàn)小。應(yīng)立即著手實施該象限包含的措施非常有效，但挑戰(zhàn)大。這類措施十分有），該象限包含的措施有效性較低，且挑戰(zhàn)巨大。這類措施也十分有限，僅限于某些小眾的應(yīng)用領(lǐng)域。該領(lǐng)域也需要大力開發(fā)及制該象限包含的措施有效性較低，但挑戰(zhàn)也較小。與“低垂的在第一次核心小組會議上，與會者針對不同領(lǐng)域擬定了目標并將其我們應(yīng)從下列方面入手，實現(xiàn)水泥行業(yè)的脫碳目標：A）確立監(jiān)管框架；B）全面建立綠色混凝土市場；C）實施循環(huán)經(jīng)濟?？刹捎玫氖侄伟蛻艏钣媱澓屯茝V新的循環(huán)經(jīng)濟商業(yè)資料來源：自行繪制，伍珀塔爾研究所資料來源：自行繪制，伍珀塔爾研究所氣候變化工業(yè)生產(chǎn)脫碳資料來源：自行繪制，伍珀塔爾研究所前，項目團隊基于前期的工作成果，制定了三個詳細路線圖草案，分別涉及：A）熱能；B）Miro-Board，進一步深入繪制路線圖。會議的主要目標是介紹路線圖草案，并記錄利益相關(guān)方）：）；路線圖旨在確定重要的內(nèi)在關(guān)系，調(diào)整措施、行動領(lǐng)域的起始時間范圍，及其與驅(qū)動因素、：：氣候變化工業(yè)生產(chǎn)脫碳核心小組成員積極反饋，達成共識。也有人提出異議并論述了觀點理由，指出差距所在并做了補充。會議詳細記錄了反饋意見，并在修訂路線圖時予以考慮。這也是第四次核心小組會心小組會議成果（見上文）做出調(diào)整外，修訂版還吸納了（特別是有關(guān)政策工具的）專題訪談、專題研討會以及項目組通過文獻研究得出的結(jié)論。第四次核心小組會議旨在與行動主體共同確個專題。本次會議介紹了經(jīng)研究證實的相關(guān)度最高的行動領(lǐng)域，并圍繞?建立市場/推廣低碳的建筑方法（低碳考察了行動主體如何評估上述六大工具的杠桿效應(yīng)（效應(yīng)從低到高）及實施速度（從短期到長期）。意見調(diào)查結(jié)果見圖13。反饋顯示，參與調(diào)查的人員認為，修訂建筑標準和產(chǎn)品標準氣候變化工業(yè)生產(chǎn)脫碳圖13：在引入新型水泥和混凝土建筑技術(shù)的過程中，各種工具杠桿作用的（非資料來源：自行繪制，伍珀塔爾研究所2.4訪談與專題研討會項目組織了十次專家訪談和四次旨在深入探討重點領(lǐng)域的專題研討會（見表4）。訪談采每個訪談系列結(jié)束后會舉辦專題研討會。研討會采用主旨發(fā)言的形式，總結(jié)了此前個人訪談的專題訪談對象或研討會重點內(nèi)容熟料煅燒工藝CEMEX水泥有限公司脫碳措施（熟料煅燒工藝以及綜合性）廢棄物衍生燃料研討會（2021廢棄物衍生燃料：可用量和可用性（綱要文件三）碳捕集利用與封存及基礎(chǔ)設(shè)施卡塞爾大學(xué)環(huán)境系統(tǒng)研究中心（CESR）化工行業(yè)的碳捕集與利用海德堡水泥股份公司再碳化混凝土細料（RCF），福特雷（Fortera）工藝（捕集水泥廠排放的二氧化碳，將其與氧化鈣結(jié)合制成活性碳酸鈣——譯者注），在二氧化碳環(huán)境下的硬化，碳捕集CEMEX水泥有限公司碳捕集利用與封存碳捕集利用與封存研討會（2021碳捕集利用與封存及基礎(chǔ)設(shè)施（綱要文件新型水泥和混凝土建筑技術(shù)魏瑪包豪斯大學(xué)（芬格爾建筑材料研究所）新型水泥、新型粘合劑、替代原材料氣候變化工業(yè)生產(chǎn)脫碳專題訪談對象或研討會重點內(nèi)容德國預(yù)拌混凝土行業(yè)聯(lián)合會（BTB）預(yù)拌混凝土的脫碳潛力德國裝配式混凝土建筑專業(yè)聯(lián)合會（FDB）預(yù)制混凝土的脫碳潛力新型水泥和混凝土建筑技術(shù)研討會（2021年9月）新型水泥和混凝土建筑技術(shù)的潛力與挑戰(zhàn)（綱要文件五）（政策）工具/市場/社會接受度德國聯(lián)邦經(jīng)濟和氣候保護部（BMKW）水泥行業(yè)背景下的新型碳捕集利用與封存基礎(chǔ)設(shè)施德國水泥協(xié)會（VDZ）新型水泥和混凝土市場、水泥行業(yè)的碳捕集利用與封存基礎(chǔ)設(shè)施德國鋼筋混凝土委員會（DAfStb）新型水泥和混凝土市場政策研討會（2022年4月）針對新型水泥和混凝土以及碳捕集利用與封存的（政策）工具（綱要文件六）2.4.1廢棄物衍生燃料（ABS）研討會公司（3人）、企業(yè)協(xié)會（1人）、咨詢公司（1人）、學(xué)術(shù)界（2人）、政府機關(guān)和主管部門），實時互動投票工具征求意見，伍珀塔爾研究所也針對每種廢棄物組分做了簡短的主題演講。會上，代表們討論了每種廢棄物組分的市場可用量、預(yù)處理成本、焚燒過程中的能量轉(zhuǎn)化、熟料研討會的主辦方撰寫了會議紀要，紀要與調(diào)查結(jié)果構(gòu)成2.4.2新型水泥和混凝土建筑技術(shù)研討會澄清待探討的問題，評估特定的減排方案，匯報和評審目前的文獻研究和訪談結(jié)果，并邀請更多專家探討上述議題。與會專家就混凝土的結(jié)構(gòu)要求及其對新型水泥和混凝土實際應(yīng)用的影響在一項調(diào)查中，行動主體就下列新型水泥/混凝土領(lǐng)域的二氧化碳減排方法的有效性和挑），），氣候變化工業(yè)生產(chǎn)脫碳軸）的定量回答。章節(jié)2.3.2已對圖中“低垂的果實”、“高懸的果實”、“酸酸的果實”和“掉落的果實”四個象限的劃分做過說明。資料來源：自行繪制，伍珀塔爾研究所研討會主辦方撰寫了會議紀要和綱要文件。會議紀要、綱要文件與調(diào)查結(jié)果構(gòu)成了章節(jié)3.2.3推論的基礎(chǔ)。綱要文件《應(yīng)用新型水泥、新型粘合劑和混凝土建筑新方案以減少二氧化2.4.3碳捕集利用與封存及基礎(chǔ)設(shè)施研討會了該如何處理水泥行業(yè)中不可避免的二氧化氣候變化工業(yè)生產(chǎn)脫碳會上，代表們聽取了一系列優(yōu)秀案例的主旨發(fā)言，關(guān)于二氧化碳運輸方案和源匯關(guān)系。報告后，與會者討論了可行的運輸方案、關(guān)系和決策因素以及物流問題，并確定了關(guān)鍵的行動主體。研討會旨在運用綜合視角探討碳經(jīng)濟和氣候中和，分析未來情景以及研究二氧化碳產(chǎn)業(yè)的基于上述資料檢索、訪談和討論的結(jié)果，項目修改更新了綱要內(nèi)容，并提交與會人員和受訪專家征求意見。章節(jié)3.2.4概述了討論的主要結(jié)論。2.4.4（政策）工具/市場/社會接受度專題研討會家參與（另外還有來自伍珀塔爾研究所的4領(lǐng)域，即新型水泥和混凝土建筑技術(shù)市場和碳捕集利用與封存基礎(chǔ)設(shè)施。因此，會議分為兩部在研討會的前半部分，13名外部利益相關(guān)方討論了新型水泥和混凝土相關(guān)的（政策）工議題包括碳捕集、二氧化碳的去向（通過碳化加以使用、用于生產(chǎn)化學(xué)初級產(chǎn)品和動力燃料，兩次研討會都旨在邀請更多專家來評審和討論文獻研究和訪談成果評估上述兩大領(lǐng)域特定的（政策）方案，深入探討各類（政策）工具的優(yōu)缺點及其相互作用。涉及的主要問題包括：水泥行業(yè)（整個產(chǎn)業(yè)鏈）實施脫碳技術(shù)需要借助哪些中短期措施？德國國內(nèi)的行動主體可以采取哪些措施，這是討論的焦點所在。相關(guān)措施包括建立正式的規(guī)劃程序項目組在會后撰寫了綱要文件，并發(fā)送給與會人員征求意見。第6章介紹了綱要文件《水DekarbInd項目在中期和尾聲階段組織了了中期和最終成果，并與之展開討論。除科技交流（宣傳）外，對話的另一個明確目標是協(xié)助氣候變化工業(yè)生產(chǎn)脫碳參與者建立聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)，擴大核心小組范圍，涵蓋水泥和混凝土行業(yè)、氣體行業(yè)、化工行業(yè)、行業(yè)協(xié)會與工會、非政府組織、學(xué)術(shù)界和政府主管部門等其他行為主體。筆者和德國聯(lián)邦環(huán)境署認為，建立聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)至關(guān)重要，網(wǎng)絡(luò)有助于鼓勵利益相關(guān)方參與，實現(xiàn)水泥行業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈的脫2.5.1第一次利益相關(guān)方對話（SD1）塔爾研究所的成員和2名弗勞恩霍夫系統(tǒng)與創(chuàng)新研究所的成員作為自水泥生產(chǎn)領(lǐng)域（10人）、機械裝備制造行業(yè)（2人）、行業(yè)協(xié)會（6人）、社群團體（4人）、政府機關(guān)與主管部門（12人）以及學(xué)術(shù)界（6人）2.5.2第二次利益相關(guān)方對話（SD2）名弗勞恩霍夫系統(tǒng)與創(chuàng)新研究所的成員作為項目組代表參會）。與會人員來自水泥生產(chǎn)領(lǐng)域（4人）、機械裝備制造行業(yè)（1人）、行業(yè)協(xié)會（4人）、社群團體（1人）、政府機關(guān)與主總結(jié)報告介紹了水泥熟料生產(chǎn)和產(chǎn)業(yè)鏈上的碳減排方案和總路線圖，概述了可用工具和措施。后期的深入討論環(huán)節(jié)介紹了工具研究成果，具體闡述了A)熱能B)新型水泥和混凝土建筑氣候變化工業(yè)生產(chǎn)脫碳3利益相關(guān)方關(guān)于路線圖各圖層的討論結(jié)果并在會上討論了應(yīng)制定怎樣的目標。與會者綜合考慮了經(jīng)濟、政治、數(shù)字化、技術(shù)、研發(fā)、全球發(fā)展（市場等）、社會、社會責(zé)任與價值觀、勞動力市場與員工、氣候與環(huán)境等多重因素，起草了氣候中和水泥行業(yè)的愿景，就關(guān)鍵議題和主要挑戰(zhàn)達成共識，也記錄下了爭議點。這是多方共同制定路線圖的基礎(chǔ)（見章節(jié)4和5）。項目團隊在此基礎(chǔ)上撰寫了《2045年水泥行業(yè)脫碳的愿景和目標》，概括了核心論點。核心小組成員針對草案提出了自己的意見。以下論點并未反水泥和混凝土生產(chǎn)環(huán)節(jié)有可能實現(xiàn)氣候中和與會者認為，從技術(shù)角度出發(fā)，水泥和混凝土的生產(chǎn)有可能實現(xiàn)長期的氣候中和。但該行業(yè)并不存在所謂的“王牌技術(shù)”，需采用互補的技術(shù)方案，綜合運用可再生能源、新型水泥和粘合劑，確保熟料、水泥和混凝土的高效利用。此外還應(yīng)配合運用混凝土回收利用技術(shù)、碳捕與會者在擬定愿景時，清楚地看到了各個層面存在的重大挑戰(zhàn)。雖然燃料變更（廢棄物、電力、生物質(zhì)、氫、合成氣）或碳捕集（碳捕集與封存/碳捕集與利用）等脫碳戰(zhàn)略在技術(shù)上在與會者看來，關(guān)鍵行動領(lǐng)域主要包括：設(shè)立監(jiān)管框架條件、提高社會對基礎(chǔ)設(shè)施（二氧燃料相關(guān)的二氧化碳排放量可大幅減少與會者提出了多種利用熟料制備熱力的備選方案，這些方案可大幅減少或避免燃料相關(guān)的碳排放，但其長遠效用尚待確定。除了廢棄物衍生燃料外，生物質(zhì)、生物甲烷、可再生甲烷、氫能和電力也至關(guān)重要。上述能量源各有利弊，需對窯爐技術(shù)進行不同程度的調(diào)整、改造或重新設(shè)計。我們在選擇合適的能量源時，不僅要考慮排放，還須考慮其他因素，如可用性、能源對工藝相關(guān)的二氧化碳進行碳捕集利用與封存水泥熟料由石灰石生產(chǎn)而成，這種原材料目前在全球沒有大批量的物美價廉的替代品。因此，碳捕集與利用/碳捕集與封存是避免熟料生產(chǎn)過程中原料相關(guān)碳排放的重要手段。石灰石在進行碳捕集與利用時，必須首先了解二氧化碳的來源（原料相關(guān)還是燃料相關(guān)），以及中間產(chǎn)品或最終產(chǎn)品碳封存的持久性，并對其進行定義和分類。例如，在用合成燃料時，燃燒過程中產(chǎn)生的二氧化碳被排至大氣中。倘若工藝流程使用的原料（石灰石）不斷產(chǎn)生化石二氧調(diào)合作對上述設(shè)施的建設(shè)和運營至關(guān)重要。工廠附近若存在源匯關(guān)系（水泥廠和二氧化碳封存地點），則應(yīng)優(yōu)先選用分散式的解決方案，并且要在空間規(guī)劃階段就考慮到未來的基礎(chǔ)設(shè)施需擴大混凝土建筑的循環(huán)經(jīng)濟規(guī)模實行全面的循環(huán)經(jīng)濟，包括對混凝土拆除廢棄物和混凝土構(gòu)件進行回收利用，不但意義重大，而且困難重重。當(dāng)前常見的是降級回收（拆除和碾磨廢舊混凝土，用于道路和軌道建設(shè)氣候變化工業(yè)生產(chǎn)脫碳或在混凝土生產(chǎn)中用再生混凝土替代砂和骨料，閉環(huán)式回收是對上述兩種做法的有效補充。今從氣候保護的角度看，回收廢舊混凝土組分并將其用作生產(chǎn)熟料（作為石灰石的替代品）和水泥（作為熟料之外的主要成分）原料，可以避免水泥生產(chǎn)過程中與工藝相關(guān)的排放。這方面的商業(yè)化工藝流程還有待開發(fā)。追求高回收率固然重要，但我們很難在技術(shù)和經(jīng)濟上實現(xiàn)與會者從（二氧化碳）循環(huán)經(jīng)濟的角度出發(fā)，饒有興趣地了解了在新拌混凝土中加入二氧為提高閉環(huán)效率，應(yīng)盡量優(yōu)先選用分散式解決方案，由此縮短原料、二次原料、二氧化碳水泥行業(yè)脫碳為德國企業(yè)提供了巨大機遇，幫助國內(nèi)企業(yè)成為綠色水泥和混凝土生產(chǎn)行業(yè)數(shù)字化促進綠色水泥和混凝土以及循環(huán)經(jīng)濟綠色水泥和混凝土的市場需求與會者認為，市場拉動因素對行業(yè)脫碳的意義重大。由于綠色水泥/混凝土產(chǎn)品的價格預(yù)期較高，為創(chuàng)造市場需求，必須采取客戶激勵計劃、計提折舊框架內(nèi)的特別折舊規(guī)定、優(yōu)惠貸除資助措施外，修改公共采購的標準（要求考慮建筑材料的整個生命周期）、針對具體產(chǎn)品出具碳足跡聲明以及將混凝土中的二氧化碳減排措施納入歐盟分類范疇等舉措，亦可激活綠除了零碳水泥/混凝土本身的市場接受度外，提高行業(yè)對二氧化碳再利用產(chǎn)品的接受度，也會間接助推碳捕集與利用的減碳技術(shù)。因此，我們應(yīng)采取適當(dāng)?shù)拇胧┖褪侄危e極宣傳推廣。在利用水泥和混凝土?xí)r，應(yīng)充分發(fā)揮其在建筑行業(yè)的特殊性能。必須對各個應(yīng)用領(lǐng)域的水為確保（具有新特性/改良特性的）新型水泥能在實踐中得到安全的應(yīng)用，還必須對使用者進行充分的培訓(xùn)，促進水泥生產(chǎn)商、混凝土行業(yè)和建筑業(yè)（包括規(guī)劃師、建筑師等）在工藝為了提高新型水泥和粘合劑的使用效率，必須迅速確立規(guī)范（定義和界定、產(chǎn)品標準和建筑標準）。當(dāng)務(wù)之急是要證明（近）零碳水泥制成的混凝土產(chǎn)品的性能（新拌混凝土、硬化混除了及時澄清審批等問題外，與會者還希望從法律角度承認碳捕集與利用/碳捕集與封存的負排放。如有必要，也可綜合利用負排放的替代燃料（ABS）或生物質(zhì)等能量源，推動該領(lǐng)德國目前還未大批量進口水泥，但水泥生產(chǎn)商擔(dān)心無法在德國市場上將（近）零碳水泥或混凝土的額外生產(chǎn)成本轉(zhuǎn)嫁出去。為防止不正當(dāng)競爭和碳泄漏，歐洲甚至全球范圍都須營造公平的競爭環(huán)境。因此，必須找到適合打造國際公平競爭環(huán)境和防止熟料生產(chǎn)碳泄漏的措施。與會者建議應(yīng)考慮實施碳差價合約（CCfD）、歐盟碳邊境調(diào)節(jié)機制（CBAM）、基于二氧化碳足與工藝相關(guān)的碳排放。為了實現(xiàn)生態(tài)、社會、經(jīng)濟全面可持續(xù)發(fā)展目標和促進氣候保護，前瞻與其他能源密集型行業(yè)相比，水泥行業(yè)工藝相關(guān)的排放比例較高，因而具有特殊地位。因此，碳捕集與封存/碳捕集與利用是避免因原料產(chǎn)生排放的重要手段。在建設(shè)和利用碳基礎(chǔ)設(shè)施時，應(yīng)與其他行業(yè)協(xié)同發(fā)展。因為其他行業(yè)同樣也須捕獲不可避免的、與工藝相關(guān)的碳排放（碳捕集），或吸收水泥行業(yè)的碳排放（碳捕集與利用）。此外，協(xié)調(diào)和促進能源伙伴關(guān)系，技術(shù)調(diào)研旨在匯總水泥行業(yè)脫碳的技術(shù)方案，供與核心小組專家的討論。在第二次核心小用與封存”等專題召開的七次專家訪談和三次專家研討會（章節(jié)2.4）期間，與會者從項目團隊提供的文獻研究出發(fā)，重點討論并確定了水泥行業(yè)脫碳所需的技術(shù)。此舉一方面可以展示技3.2.1初始情況和技術(shù)介紹倘若可以提供必要的框架條件，從長遠來看（到2045年或2050年實現(xiàn)水泥和混凝土生產(chǎn)的氣候中和。水泥行業(yè)脫碳可以借助多種技術(shù)和措施，涉及混凝土建筑有技術(shù)措施進行了梳理，并在不同層面（德國、歐盟、全球）的路線圖中做了歸納總結(jié)氣候變化工業(yè)生產(chǎn)脫碳資料來源：自行繪制，伍珀塔爾研究所混凝土建筑產(chǎn)業(yè)鏈中的二氧化碳大部分源自水泥熟料生產(chǎn)。目前看來，水泥熟料在很長一任務(wù)，項目重點研究了該如何減少或避免熟熟料生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的二氧化碳一部分來自熟料煅燒過程中所使用的燃料（約占二氧化碳總排放量的三分之一），另一部分則來源于原料石灰石的煅燒過程（約占二氧化碳總量的三分在生產(chǎn)熟料時，可以考慮改變工藝用熱的制備方式，或徹底避免燃料相關(guān)的排放。而對于石灰石煅燒過程中釋放的碳排放，使用脫過酸的原材料有助于減少每噸熟料工藝相關(guān)的排放，高效使用混凝土25及混凝土中的水泥和熟料，有助于降低對二氧化碳密集型熟料的依賴，卻無法徹底根除這種依賴。若要提高混凝土中的熟料效率，關(guān)鍵是要采用創(chuàng)新工藝和成分優(yōu)化的新型水泥。新型粘合劑摒棄了傳統(tǒng)熟料，也可以發(fā)揮一定的減排作用，但這種粘合劑的生產(chǎn)水泥熟料的未來發(fā)展仍是一項重要的課題。我們無法避免熟料生產(chǎn)中工藝相關(guān)的碳排放?？梢姡嘈袠I(yè)要脫碳，做好碳捕集和盡可能永久固定捕集到的二氧化碳，這才是重中之重。我們既可以對捕集到的二氧化碳加以利用，也可以將其永久封存。如何處理捕集到的二氧化碳回收混凝土后，粗料（骨料）可用于再制（生產(chǎn)再生混凝），水泥行業(yè)脫碳的各種技術(shù)和措施相輔相成，很難明確細分。但是，為了表述清楚，本項目25本項目在確定研究對象時，假定混凝土建筑部門的建設(shè)工作總量保持不變。因此，用以評判混凝土利氣候變化工業(yè)生產(chǎn)脫碳料、氫、合成甲烷和電力（見下文），通?？梢酝耆苊饣寂疟M管如此，我們預(yù)計水泥廠廢棄物衍生燃料的平均組分質(zhì)量會下降。為了不斷提高廢棄物衍生燃料的占比，廢棄物清運處理單位必須和水泥行業(yè)加強合作，及時對窯爐和水泥廠進行現(xiàn)信息框：廢棄物衍生燃料根據(jù)德國水泥協(xié)會（2022）的信息，水泥廠使用的廢棄物衍生燃料（A廢棄物是否適合熱利用，取決于熱值、質(zhì)量、大小/形狀/粒度、污染物含量以與標準燃料石煤粉和褐煤粉等化石燃料相比，廢棄物2/GJ根據(jù)德國水泥協(xié)會（2022）和Lechtenb?hmer等（20算）。若對含有生物成分的廢棄物加以熱利用，也會產(chǎn)生生物源二回收利用技術(shù)的改進，預(yù)計未來廢棄物衍生燃料的質(zhì)量（熱值、污染負荷、可工商業(yè)的塑料廢棄物是水泥窯熱力供給的主要來源。水純粹從技術(shù)角度看，生物燃料（固體生物質(zhì)、沼氣、生物甲烷）可為熟料煅燒過程提供全部所需熱量。將生物燃料與碳捕集和永久固定技術(shù)相結(jié)合后，可實現(xiàn)負排放。限制生物燃料利用的主要因素包括：生物質(zhì)的可用量，其他產(chǎn)業(yè)部門是否也需要資源有限的可持續(xù)生物質(zhì)。在整個能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的過程中，其他部門（發(fā)電、運輸、家庭）釋放的生物能源可用于（水泥）工業(yè)，而且不會對生態(tài)系統(tǒng)造成額外負擔(dān)（參見Prognosetal.，2021）。26包括廢棄物衍生燃料中的化石部分。在德國水泥行業(yè)中，當(dāng)前廢棄物氣候變化工業(yè)生產(chǎn)脫碳目前看來，因技術(shù)限制，氫在水泥熟料的生產(chǎn)中只能替代一定比例的含碳燃料，氫大占比仍有待研究確定。27對許多水泥廠而言，能否獲取氫能取決于未來氫基礎(chǔ)設(shè)施能否延伸純粹從技術(shù)角度出發(fā)，合成甲烷可為熟料煅燒提供全部熱量。但合成甲烷對可再生電力的），未來可采用兩種方式直接使用電力供熱28：通過直接捕集二氧化碳對煅燒爐進行電氣化供 不同的能量源可以產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)。例如，按比例使用氫可以彌補廢棄物衍生燃料熱值低的問題。從經(jīng)濟角度來看，能源價格、二氧化碳價格（或通過碳捕集利用與封存避免二氧化碳排3.2.3新型水泥和混凝土建筑技術(shù)（NZB）為了降低熟料生產(chǎn)過程中的二氧化碳，應(yīng)在保證建筑物安全性和耐久性的前提下，提高水●使用傳統(tǒng)硅酸鹽水泥熟料的新型水泥●不含硅酸鹽水泥熟料的新型粘合劑2020a）。爐渣砂和磨碎的（未煅燒的）石灰石量在“其他主要成分”中的占比最高（VDZ，2020b）。此外，發(fā)電廠的粉煤灰被用作活性成分，它們在水泥和混凝土的生產(chǎn)中發(fā)揮著重要這是為了保證建筑的粘合劑性能。考慮到鋼鐵行業(yè)即將完成轉(zhuǎn)型30，燃煤發(fā)電逐步被淘汰，爐27例如礦產(chǎn)品協(xié)會等，2019）一項研究模擬了在配有五級旋風(fēng)預(yù)熱器和煅燒爐的水泥廠窯爐主燃燒室中，氫占比28其他仍處于早期研究階段的創(chuàng)新技術(shù)也可能在后期發(fā)揮作用（例如，溫度高達1,700°C的電窯，見https://coolbro29根據(jù)水泥標準，在石灰石水泥的主要成分中，未煅燒石灰石的質(zhì)量比例可為35%DirectReducedIron氣候變化工業(yè)生產(chǎn)脫碳渣砂和粉煤灰活性成分的產(chǎn)量中期預(yù)計會減少。因此，如何在上述成分供應(yīng)量減少的情況下，將熟料系數(shù)保持在現(xiàn)有水平或進一步降低熟料系數(shù)，這對于水泥生產(chǎn)商來說是個挑戰(zhàn)。在這方泥中運用爐渣砂。這些水泥包含三種主要成分（如熟料、爐渣砂和磨碎的石灰石），能提高熟煅燒粘土和再碳化混凝土細料（RCFs：recarbo經(jīng)再碳化后的再生細料）是當(dāng)前主要的創(chuàng)新的常用水泥31。盡管學(xué)界圍繞著煅燒粘土的利用開展了廣泛的研究，但再碳化混凝土細料的生此外還有眾多創(chuàng)新型主要成分（如鋼鐵廠的改良礦渣、混凝土碎砂）也在研究和開發(fā)過程中。但用這些成分僅能生產(chǎn)出熟料系數(shù)大于65%的水泥，無法超越含有高比例磨碎石灰石（CEMII/B-LL）的水泥。而前者的潛在應(yīng)用范圍相對更廣。此類水泥的應(yīng)用規(guī)則尚未確定，與硅酸鹽水泥相比，不含傳統(tǒng)水泥熟料的新型粘合劑可降低粘合劑的排放，減排量取決于粘合劑類型。相較于波特蘭水泥（貝利特水泥儲量有限、價格昂貴，新型粘合劑僅限于某些特定用途（利基Scrivener等，2018）的應(yīng)用。目前尚未開發(fā)出硅酸鎂基粘合劑的量產(chǎn)工藝。因此，根據(jù)專家提供的信息，新型粘合劑到在混凝土中使用高效利用熟料混凝土及其組分要求取決于所需的抗壓強度、耐久性和可加工性。粘合劑含量會因要求不同而（顯著）不同。因此，與“全能混凝土”相比，符合預(yù)期用途的混凝土組分可提高熟料利在混凝土生產(chǎn)和使用中，尤其是對于混凝土耐久性要求不高的構(gòu)件我們可以提高熟料高效水泥產(chǎn)品的用量32。使用者在規(guī)劃時必須清楚一點：使用熟料含量較低的水泥會降低混凝土的早期強度（預(yù)制混凝土構(gòu)件在倉庫中的硬化時間、構(gòu)件在施工現(xiàn)場的負與熟料高效水泥類似，在混凝土中添加更高比例的“填料”（如石英砂、石英粉或未研磨的石灰石等）也能降低混凝土中的水泥比例。科學(xué)研究表明，（在實驗室中）將不同成分研磨成精確匹配的粒度后，同時調(diào)整混凝土中的水灰比并使用混凝土外加劑，可以生產(chǎn)出熟料利用效率極高的混凝土。若要將這種產(chǎn)品投放市場并擴大規(guī)模，至少要做到以下幾點：水泥/混凝土的生產(chǎn)發(fā)生很大的變化、混凝土制造商具備更多的專業(yè)知識、積累不同應(yīng)用領(lǐng)域試點項目的32例如，在假定內(nèi)部構(gòu)件占比50%的建筑物用外部構(gòu)件適用的混凝土產(chǎn)品（暴露等級為XC4或X氣候變化工業(yè)生產(chǎn)脫碳混凝土建筑的各類工藝均可以提高建筑構(gòu)件中混凝土的使用效率。必須注意的是，這些工藝與熟料高效水泥的應(yīng)用之間可能產(chǎn)生沖突，因為某些混凝土高效的建筑方式（尤其是超高性能混凝土）要求使用富含熟料的水泥。只有具體到構(gòu)件，我固材料可以大幅節(jié)省混凝土。這是因為用不易腐蝕的材料代替目前常用的結(jié)構(gòu)鋼，可以顯著減少構(gòu)件厚度。從建筑工程學(xué)的角度看，這種技術(shù)的大規(guī)模推廣無需擔(dān)心任何限制。不過，碳纖維混凝土（CF混凝土）不利于健康。但使用玻璃和不銹鋼等材料則會導(dǎo)致成本大幅增加。此外，碳纖維混凝土的可回收性問題仍待解決：例如如何經(jīng)濟有效地從建筑垃圾廠大量的無加固Universit?tBergakademieFreiberg）處解決方案。另一個挑戰(zhàn)是在用常規(guī)設(shè)備對碳纖維混凝土進行機械處理時，通常會產(chǎn)生大量細粒衛(wèi)生組織定義的可吸入性纖維碎屑，但研究人員強調(diào)，碳纖維混凝土的各個生命階段都有碳纖高效的混凝土技術(shù)，需進一步評估這項技術(shù)在德國多層建筑預(yù)應(yīng)力預(yù)制樓為了節(jié)省混凝土，我們可以將空心件插入建筑構(gòu)件（通常是樓板）中混凝土負荷較小的部位?！疤荻然炷痢狈椒ㄗ裱愃圃瓌t，根據(jù)負荷的不同，在構(gòu)件的不同層面使用不同的混凝超高性能混凝土的粘合劑含量高于普通混凝土。與后者相比，前者的抗壓強度高、耐久性此外，行業(yè)中有一系列的試點項目或已完結(jié)的研究項目探討了混凝土高效的建筑方法，但本項目不對此做深入研究。這里包括3D打印工藝34和模塊化的建筑方法，有助于在建筑物使用階段結(jié)束后重復(fù)使用整個構(gòu)件35。與目前廣泛使用的水泥相比，高效利用熟料的新型水泥和粘合劑的應(yīng)用范圍有限36，在使用時必須根據(jù)使用目的進行精確調(diào)整。我們還可以根據(jù)相關(guān)構(gòu)件要求調(diào)整混凝土組分，從而將混凝土中的水泥或熟料含量限制在必要的范圍內(nèi)。建筑規(guī)劃還應(yīng)考察這類新型水泥與熟料混凝土（如預(yù)應(yīng)力混凝土、超高性能混凝土等）占比高的混凝土高效建筑方法之間的相互作用。因此，在市場推廣“新型水泥和混凝土建筑技術(shù)”減排方法時，必須根據(jù)應(yīng)用目的采用不同的水3.2.4碳捕集利用與封存（CCUS）目前看來，因受工藝限制，粘合劑生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的二氧化碳似乎無法完全避免，捕集以及后續(xù)碳利用或封存（CCUS）是水泥行業(yè)實現(xiàn)氣/carbonbeton/recy34參見：例如www.housedruck.de35參見：例如36根據(jù)DIN1045-2標準規(guī)定的和主要成分中熟料含量不低于20%的高爐水泥原則上可用于混凝土建筑的所有應(yīng)用領(lǐng)氣候變化工業(yè)生產(chǎn)脫碳燃燒、煅燒爐上直接捕集）可實現(xiàn)規(guī)?；墓I(yè)應(yīng)用。這些方法各有利弊，須根據(jù)項目情況進行權(quán)衡（參見信息框）。我們預(yù)計后期還會涌現(xiàn)其他的方案。碳捕集并不是水泥行業(yè)轉(zhuǎn)型的技信息框：二氧化碳的捕集方法相較于其他方法，燃燒后捕集（胺洗滌）技術(shù)最易對現(xiàn)有工廠進率也會隨時間提高。因此，燃燒后捕集法特別適用與胺洗滌法相比，純氧燃燒捕集法較為節(jié)能37：這種方法不必通過燃燒輸送空氣中的氮氣，而是通過冷凝從廢氣中輕松獲取二氧化碳。最大碳捕有二氧化碳量計）。該方法的缺點是無法逐步擴大窯線規(guī)模，必須對計或改造，以便使用純氧或氧/二氧化碳混合物運行燃燒器，還需盡量入。從技術(shù)角度來看，我們可以利用這項技術(shù)對現(xiàn)有工廠進行改造。但為，大規(guī)模的改造對于興建不久的工廠或窯線而言，產(chǎn)生的經(jīng)濟效燒更有可能成為新建窯爐的選擇。由于氧氣環(huán)境中的燃燒溫度較高，同物衍生燃料可以產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，學(xué)界正對此做詳細的研究。我們可以通備提供所需的氧氣，但此舉將消耗更多的（可再生）電力?？梢钥紤]在煅燒爐上直接捕集（LEILAC38方法）（僅）計入了工藝相關(guān)的排放量（約6），的二氧化碳，該方法非常節(jié)能，可用于新建或改造窯爐。擴大單個間接加要時可同時在發(fā)電廠安裝不同的反應(yīng)器。LEILAC方法可與理，從而降低了設(shè)備費用，有可能避免產(chǎn)生額外的投鈣循環(huán)捕集等其他方法正在開發(fā)或試驗中41。在CLEANKER42項目中，意大利韋爾納斯如何防止水泥行業(yè)“不可避免”的二氧化碳排放至大氣中，這個問題飽受爭議。下文將簡此外，目前正在研究將二氧化碳分解成碳和氧的方法（參見信息框）。該研究尚處于初期信息框：將二氧化碳分解成碳和氧“NECOC”項目43在研究永久固定二氧化碳的創(chuàng)新方法。該方法首先使用氫（H2）對二氧化碳進行甲烷化，然后通過熱解將甲烷分解步驟復(fù)雜，而且能耗巨大。與反應(yīng)器部件的系統(tǒng)集成和規(guī)模在許多情況下，要利用或封存二氧化碳，就必須對其進行運輸。建立相應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施是水在建材等行業(yè)中，各種生產(chǎn)工藝上的二氧化碳礦化（參見信息框）是二氧化碳利用和永久固定的一種方式，非常有利于氣候中和且前景廣闊。這些工藝也具有能源優(yōu)勢，因為它們的基礎(chǔ)化學(xué)過程在正常環(huán)境條件下自然發(fā)生。但其二氧化碳的吸收能力尚不明確。一些工藝仍在開發(fā)過程