歡迎您來到中國混凝土與水泥制品協會官方網站
協會動態
混凝土是不是高能耗和高碳排放產業?(上)
時間:2022-03-30    來源:廉慧珍 師海霞    分享:
資源透支現象的出現,一方面是需要面對資源缺少珍惜而盲目建設的后果;另一方面出自沒有注重科學使用而造成浪費。

作者:廉慧珍  師海霞


人法地,地法天,天法道,道法自然

─老子:《道德經》


引《道德經》中這一句名言,是想說明,人類的行為應該遵守大自然的規律,長消有序,才能生生不息。地球給予人類賴以生活的所有條件,能源和資源的消耗,以及污染物的排放是社會發展中必然會發生的。但是數十億年形成的地球能源和資源并不會在短時期內再生,人類對自身賴以生存的大地應當懷有敬畏之心,精打細算,給大地以休養生息的時間,以平衡消耗和修復的運動。由于大自然的規律,在地球上的不同地域,氣候條件和資源與能源的分布有很大差別,自從人類形成不同的利益集團,就開始為占有這些資源而相互爭斗,更造成正常消費以外的浪費;我們曾誤以為,我國地大物博,資源取之不盡用之不竭,沒想到,近數年來對資源和能源的消耗已出現透支的現象。節能、降耗、減排是人類可持續發展重要的戰略需要,已刻不容緩。

資源透支現象的出現,一方面是需要面對資源缺少珍惜而盲目建設的后果;另一方面出自沒有注重科學使用而造成浪費。后者比如當前C30混凝土用水量能做到175kg/m3的已經越來越少了,超過180kg/m3的已非常罕見,以致混凝土頻頻出現開裂的現象,使混凝土結構耐久性難以保證;質量不好的混凝土,給子孫后代留下大量將來需要拆除或修補改建的負擔,更會加重對能源和資源消耗,以及排污的壓力。全民增強節能、降耗、減排的意識,并且行動起來,已迫在眉睫。

在此討論兩個問題:混凝土是高耗能和高CO2排放的產業嗎?混凝土是否還有進一步節能、降耗、減排的潛力?

一、各種材料能耗和碳排放的比較

一般來說,產業的能耗和碳排放應從最上游源頭開始到最終產品疊加計算,例如鋼材,從礦山開采、選礦、煉鐵、煉鋼,直到把鋼錠加工成型鋼、盤條、鋼板等整個生產的全過程。對混凝土材料,亦理應如此。但混凝土的主要原材料水泥和砂石生產的能耗和碳排,甚至產品質量,都是混凝土業所不能控制的,無法承擔其耗、排的責任。然而,當前水泥和混凝土是各自獨立生產和經營核算的,自然都像所有獨立生產和經營的材料一樣,從原材料到最終產品全過程的足跡來計算其碳排量。

引自文獻[1]的圖1是由一個無黨派、非營利的獨立組織世界資源協會所編制的,是對以CO2當量表示的全球溫室氣體來源的分析,顯示按不同材料每1kg所隱含的能量與隱含的CO2排放量?;炷梁退嘧鳛閮蓚€獨立產業計算,但都包含碳足跡。由圖1可見,在全部主要的建造材料中,混凝土的潛在能耗與CO2排放量是最低的。就連一直在承受著“耗能大戶”名聲壓力的水泥產業,在圖1中所見其每1kg產量的碳排和也比最碳排量的其他產品的低到1個數量級;而每1kg素混凝土的砌塊碳排量只有60g,鋼筋混凝土的也只有200g,塑料的則達約10000kg。各種材料的單位碳排量與能耗呈線性正相關。

與其他大多數材料相比,由于成本、原材料的易得性、可加工性,以及多種優良的使用性能(見表1),混凝土是現今世界上使用最廣泛的建筑材料。

由表1可見,在本質上,按每1kg產量計算和對比,混凝土具有很低的能耗和碳足跡;與水泥混凝土有關的全球CO2高排放量,當然不是來源于該材料本征意義上的隱含的CO2值。

二、能耗和碳排放應怎樣計算和比較?

按制成相同承載力、相同高度的柱子,混凝土和傳統結構用材料─磚石、鋼材相比,如圖2所示,折算成油耗,承受1t荷載的1m高柱子,混凝土能耗不到100L,磚的超過200L;鋼的則約達到350L。

與混凝土相比,水泥的高能耗和高排放毋庸置疑,至于為什么混凝土或水泥制品會被誤認為是高能耗與高排碳產業,主要的原因應當是其用量所要求的產量之大,在建材行業無可比擬,因而在碳足跡總的能耗和碳排放量方面或從全生命周期來看,就會首當其沖。

混凝土用途廣泛,當前我國混凝土產量很難統計。水泥是只為混凝土(包括預拌、路拌、預制構件、砂漿、砌塊等)而生產的,不能長期庫存,從水泥產量可以計算出混凝土的使用量。有記載并報道的2019年我國水泥產量為23.3億t,以每1m3混凝土用水泥300kg計,則混凝土產量少說也有70億m3,即使單位耗能和碳排量都很低,而這樣巨大的總量自然可觀。但是如果沒有大規模建設量的需要,混凝土絕不可能生產這么多。

按獨立的產業計算還是按整個產業鏈計算?按單耗、單排還是按總耗、總排計算?計算結果當然不同,目的也不同。統計產品的能耗和碳排量的目的是整體考量該產品生產的投入產出比,利弊與得失,對產業布局做出合理的決策。各種產品科學的計算應該是在同一基點上進行。圖1所示的基點是產品的單位產量,有利于督促各產品生產者致力于盡量降低自己的能耗與碳排量;圖2所示的基點是用于達到相同功能的相同對象,這是最合理的基點,因為材料被制成結構構件才是混凝土的最終產品。

敬請期待:混凝土是不是高能耗和高碳排放產業?(下)

原文刊發于《混凝土世界》2022年第3期


中國混凝土與水泥制品協會網站版權聲明:

① 凡本網注明來源:中國混凝土與水泥制品協會、CCPA、CCPA各部門以及各分支機構的所有文字、圖片和音視頻稿件,版權均為本站獨家所有,任何媒體、網站或個人在轉載使用前必須經本網站同意并注明"來源:"中國混凝土與水泥制品協會(CCPA)"方可進行轉載使用,違反者本網將依法追究其法律責任。

②本網轉載并注明其他來源的稿件,是本著為讀者傳遞更多信息之目的,并不意味著贊同其觀點或證實其內容的真實性。 其他媒體、網站或個人從本網轉載使用的,請注明原文來源地址。如若產生糾紛,本網不承擔其法律責任。

③ 如本網轉載稿件涉及版權等問題,請作者一周內來電或來函聯系。

返回頂部

X

您正在使用Internet Explorer瀏覽器


若您無法正常瀏覽本頁面,為了得到我們網站最好的體驗效果,請您更換為360、QQ、Chrome、火狐等其他瀏覽器.

精品一区二区不卡无码av