水泥脱碳新技术 南开大学与海螺集团联合申请国家发明专利

从南开大学获悉，近日，该校罗景山教授课题组，针对水泥生产过程中大量碳排放问题，提出了一种低碳水泥生产新方法。有别于传统水泥生产制备工艺石灰石高温热解释放二氧化碳同时得到生石灰(CaO)的方法，该方法不排放二氧化碳，而是将石灰石中的碳元素转化成有价值的碳质产物，可以用作燃料和化学品生产，有望助力行业实现“双碳”目标。该研究成果在线发表在国际学术期刊iScience上。

据了解，在众多工业生产过程中，建筑材料水泥的生产是最大的二氧化碳排放源之一。2020年水泥行业碳排放占中国碳排放总量的13.5%，水泥行业绿色低碳发展对中国实现“双碳”目标至关重要。统计报告显示，生产1吨水泥约排放0.6吨二氧化碳，其中约60%排放来自于石灰石的热分解，消除石灰石热分解过程中排放的二氧化碳仍然面临巨大挑战。

罗景山课题组基于以往报道的电化学转化CaCO3制备Ca(OH)2研究，并结合课题组在电化学水分解和二氧化碳还原反应方面的研究基础，提出了一种基于电化学系统的石灰石转化生产消石灰和有价值碳质产物的方法。该方法将石灰石中的碳元素直接转化成有价值的碳质产物，可以用作燃料和化学品，为水泥行业碳减排提供了新的思路。

该论文相关技术已由南开大学和海螺集团联合申请国家发明专利。此项技术提出了基于电化学法进行水泥生产来实现水泥行业脱碳的新概念，罗景山教授团队正在对反应体系和反应器件进行优化设计，以期实现工业化应用的目标。