水泥工業顛覆性整套創新技術將在德國橫空出世 ——完全達到碳中和目標的水泥與化學產品協同生產系統
2021年初, 德國三家享譽世界多年的 ”隱形冠軍” 企業——Enertrag 可再生能源公司, Cemex 集團的德國Rudersdorf水泥企業和Sunfire電解化學技術公司共同組建了一個技術創新研發聯合體,旨在完全達到碳中和條件下,建設一套完整工業規模的可以同時生產水泥和多種化學產品的協同聯合生產系統。該創新研發項目的名稱是“Concrete Chemicals”(混凝土 化學產品),報請德國聯邦環境、生態保護和核安全部(BMU)審批后,已列入2021年《德國工業減碳行動》規劃,并獲得了項目啟動的資金支持。
該項目的目標和科技攻關內容主要為:Enertrag公司在其Brandenburg的風能和太陽能電廠為年產水泥200萬噸的Rudersdorf水泥廠提供其所需要的全部電能,建立一套專門的零碳供電及儲能系統。Sunfire公司給Rudersdorf水泥廠提供一套20 MW的堿性加壓電解槽裝備,用于生產5000t/a綠氫, 一套Co-SOEC高溫電解槽裝備,用于生產碳氫化合物和一氧化碳的混合物組成的合成氣體(syngas)。Rudersdorf水泥廠排出的全部CO2則分別與綠氫或合成氣體經過一系列物理化學的催化反應后,可生產出綠色甲醇、多種清潔化學產品和清潔燃料。
這樣一座完全實現碳中和的 “Concrete Chemicals” (混凝土 化學產品) 聯合工廠, 計劃2025年全線聯動投入試生產,是世界上第一條這種類型的工業規模驗證示范生產線。它不僅能實現碳中和,而且還首創水泥廠全部運用零碳電能的先河;同時又生產零碳水泥(2Mta), 以及多種清潔化學產品和清潔燃料; 水泥窯全部采用替代燃料和綠氫煆燒熟料,其對化石燃料 (煤、油、氣) 的替代率TSR=100%: 主要是開拓一個水泥窯CO2高效利用的新領域。實屬是水泥行業聯合能源和化工行業, 各方優勢互補,協同聯合創新的顛覆性新技術,其科技、經濟與可持續發展的意義非凡。
Enertrag 公司, Sunfire公司和Rudersdorf水泥廠這三家”隱形冠軍”企業都是在最近的10年中, 分別在各自專業領域內完成了相關的實驗室試驗、中間試驗和小型工業性試驗后, 并取得相應成果的基礎上, 三家聯合協作進行該工業規模的顛覆性創新技術項目的。不過從該項目的研發時間可能還須3~4年之久這一點來看,其中是否還有什么難度較大的技術障礙有待攻克?要么是資金籌措的時間有所問題?或者是德國人的計劃習慣比較“保守”,不像我們中國這樣“趕緊”,預留的保險系數太大等等。對這些問題,雖然筆者感覺似乎尚需進一步探究。然而, 在總體輿論方面,德國社會各界和媒體對該項目的反響卻是相當積極樂觀的,甚至是寄予厚望的。
這種跨行業多家高品質中小型優秀企業聯合創新顛覆性新技術的研發模式,值得我國借鑒。但聯合體中各家企業所擁有的相關前期技術準備和技術成果積累是不可或缺的。”隱形冠軍”企業的培養造就是需要一定時間和實踐磨煉才能鑄成的。所以我國必須抓緊, 盡快進行全盤部署。
2021年9月9日,中國建材聯合會發布了首批《全國建材行業重大科技攻關“揭榜掛帥”項目榜單》。這是一個很好的創意和引領,對我國水泥行業當前正處于醞釀階段的顛覆性技術創新活動具有顯著的促進與激勵作用, 是一項十分及時又給力的舉措。扎扎實實的做好這項重大科技項目的 “揭榜掛帥” 工作,效果可期。
2021年9月23日中國科學院發布, 該院天津工業生物研究所在利用二氧化碳為原料人工合成淀粉方面取得重大進展的消息,使我們腦洞大開。聯想到,將來人們建立一座完全實現碳中和的水泥與淀粉聯合生產廠已經不再是幻想中的天方夜譚了。希望中國能給世界奉獻第一座協同生產水泥和淀粉的聯合工廠,為二氧化碳的高效利用,再開辟一個更寬廣的嶄新的領域,為解決全球氣候變化的老大難問題做出新貢獻!
編輯:孟睿
監督:0571-85871667
投稿:news@ccement.com