記者 馬曉玉

12月1日，在2024天府碳中和論壇的路演中，天府永興實驗室二氧化碳資源化利用研究中心副主任、副研究員于洋洋展示了一項“二氧化碳礦化固廢制負碳綠色建材技術”，能夠實現二氧化碳礦化固廢，制備建材骨料、礦化磚等負碳綠色建筑材料，有望大量資源化利用固廢和封存二氧化碳，并取得一定經濟效益。

“希望通過此次路演，讓二氧化碳礦化固廢制負碳綠色建材技術獲得更多關注，在15萬噸工業示范項目的基礎上推動二氧化碳礦化固廢制負碳綠色建材技術的商業化，為雙碳目標的實現貢獻團隊的力量。”

天府永興實驗室二氧化碳資源化利用研究中心副主任、副研究員于洋洋

將二氧化碳“鎖”進建材里

隨著全球工業化進程的加速，大量化石燃料的燃燒導致大氣中二氧化碳濃度不斷攀升，引發了一系列環境問題，如全球變暖、海平面上升等。通過發展節能技術可以減少二氧化碳的排放；通過發展光伏、風電等綠色能源來代替化石能源的使用可以在特定的工業過程做到二氧化碳零排放，但仍然還是存在很多“不得不排放的碳”的工業場景，所以二氧化碳捕集利用與封存（CCUS）技術應運而生。

目前二氧化碳捕集技術獲得快速的發展，已經進入了商業化階段，但是，二氧化碳捕集不是最終目的，只有將捕集的二氧化碳真正地封存或利用，才能最終實現碳減排。而這就需要將CCUS技術應用在各重點行業，建材就是其中之一。

二氧化碳礦化封存技術是指模仿自然界二氧化碳礦物吸收過程，利用天然硅酸鹽礦石或固體廢渣中的堿性氧化物，如CaO、MgO等將二氧化碳化學吸收轉化成穩定的無機碳酸鹽的過程。礦化產物的穩定性好，可以生產建筑行業的骨料、混凝土等，從而將氣態的二氧化碳固定在建材中以達到永久封存二氧化碳的目的。

于洋洋所在的梁斌教授團隊目前建立了一項二氧化碳礦化吸收能力≥10000噸/年，且聯產建材產品≥15萬噸/年的工業裝置。實現二氧化碳的吸收轉化率≥90%，二氧化碳礦化凈封存利用率≥70%，固廢活性組分綜合利用率不低于50%，二氧化碳礦化轉化率達到了先進水平。能夠應用于電廠煤渣、粉煤灰和脫硫渣等多種固廢資源化場景。

“我們的工作主要聚焦在兩個礦化產品，一個是加氣磚，加氣磚需要用蒸汽養護，而我們直接用二氧化碳替代蒸汽，但是由于傳質的限制，需要利用較高濃度的二氧化碳進行礦化養護，這需要支付較高的二氧化碳捕集成本；二是沙石等骨料，因為骨料通常較小，在10毫米以內的，我們就可以不用再捕集二氧化碳，直接用煙氣中的12%-15%的二氧化碳去養護，從節約了二氧化碳捕集的成本。”

礦化固廢得到的建材骨料的強度更強，凍融試驗的穩定性更好，耐久性更強。與其他封存技術相比，該技術可避免二氧化碳封存過程的泄漏風險，安全性較高，且其固碳潛力巨大。

于洋洋講解“二氧化碳礦化固廢制負碳綠色建材技術”

減少能耗，把價格打下來

“二氧化碳礦化固廢制建材骨料的成本已經可以做到處于一個較低的水平，但是二氧化碳礦化制加氣磚的成本仍然比較高，其主要原因還是二氧化碳捕集的能耗過高而導致捕集成本較高。目前大規模工業示范的二氧化碳捕集技術的能耗約為2.3GJ/t二氧化碳，每噸二氧化碳的捕集成本仍然在200元以上，這樣的成本給二氧化碳下游的利用帶來了較大的負擔。”于洋洋表示。

對此，于洋洋表示，眾多科學工作者都在為降低二氧化碳捕集的能耗和成本貢獻自己的力量，他們團隊也在梁斌教授的帶領下開展了相關的工作，他們團隊的目標是將能耗從2.3GJ/t二氧化碳降到2.0 J/t二氧化碳，并把成本壓縮至每噸150元以下，以使下游應用在成本方面更具可行性。

“每年都參加論壇，有益于方向把控”

在于洋洋看來，像他這樣的青年科學工作者精力充沛、有激情，但很難把握行業整體發展方向，從而在科學研究過程中會走很多彎路。所以每年能夠在論壇上聽各行業專家針對碳中和問題的討論，對年輕科學家把控研究的方向至關重要。

“頂級專家對行業發展方向的解讀可以讓我們這些年輕人少走彎路。他們可能不會給我們介紹具體的實驗和技術細節，但是會深入地分析行業的發展現狀和發展趨勢，預期未來可以發展到什么程度，啟發我們對行業的深入思考，幫助我們做一些對行業、對社會的發展有益的研究，這對我們青年科學工作者來說是最寶貴的財富。因此，我每一年都會參加這個論壇。”于洋洋表示。

第三屆天府碳中和論壇由天府永興實驗室牽頭，以“創新驅動低碳轉型發展綠色新質生產力”為主題，旨在匯聚各界力量，共同探討碳中和的實現路徑，分享科技發展成果，描繪綠色低碳高質量發展藍圖，助力實現美麗中國建設和“雙碳”目標。