我国学者实现用工业尾气CO2制备混凝土砖应用贯通

在国家自然科学基金项目（批准号：50978093）资助下，湖南大学史才军教授团队提出了“水分调控—气体迁移—碳化反应”协同理论，揭示了CO2在混凝土内部的迁移规律，突破了CO2不能快速进入混凝土制品内部进行迁移和反应的科学瓶颈，使得利用CO2规模化生产混凝土制品成为可能。

研究团队在国家自然科学基金资助成果的基础上，结合国内外当前制砖行业现状和水泥骨料生产现状，与华新水泥股份有限公司合作研发了水泥、骨料矿山废弃渣土免烧压蒸制砖的新工艺和生产线装备系统，成功将现有的压蒸养护水泥砖生产线转化成用水泥窑烟气CO2制备砖的自动化生产线。多日的运行结果表明，经水泥窑烟气养护数小时后，砖的平均抗压强度达到15Mpa以上，满足国家相关标准的要求，且砖的强度会随龄期持续升高（图）。

2021年12月28日，华新水泥股份有限公司和湖南大学在华新武穴工业园基地举办了“世界首条水泥窑尾气吸碳制砖生产线在华新水泥成功运行”的新闻发布会。这是世界首条利用CO2生产混凝土制品的生产线。用上述技术进行混凝土制品养护，不需进行CO2的捕集和浓缩。以年产1亿块混凝土砖生产线为例，每年可吸收利用CO2达2.6万吨；取消高温压蒸养护节约的余热蒸汽用来发电，年发电量可达379万千瓦时。

我国近几年水泥年产量在23亿吨左右，年排放二氧化碳约15亿吨，水泥窑排放尾气中CO2浓度为20—30%，CO2捕集成本很高。这一成果若推广至全国同类砖厂，应用于其它工业尾气CO2捕集及其它种类的混凝土制品，每年预期利用CO2可达5200万吨，为我国建材行业碳中和提供了一个有效的可选技术路径。