“碳”索固废资源化利用密码！

温室气体过度排放所引发的全球气候变化，已然成为目前全世界人类亟待解决的严峻问题之一。针对CO 2 排放进行捕集、利用和封存（CCUS）是实现我国“碳达峰”“碳中和”目标的重要途径， 具有重要的战略意义与实践价值。

CO 2 矿化利用作为一种高效的固碳技术，受到越来越多的关注。同时，我国建材、冶金、化工、火电等传统行业会产生大量含钙固废，例如粉煤灰、钢渣、赤泥、电石渣、磷石膏等，目前这些含钙固废面临着难以规模化、资源化利用的困境。

CO 2 矿化大宗固废技术，源于对两大环境难题的协同破解——工业固废的大量堆积与温室气体的过度排放。

CO 2 矿化技术自20世纪90年代首次提出以来，一直被认为是具有大规模CO 2 封存潜力及应用前景的碳减排技术。21世纪初，科学家发现，富含钙、镁等金属元素的工业固废（如煤矸石、钢渣、粉煤灰等）可与CO 2 发生化学反应，生成稳定的碳酸盐矿物，实现“以废固废、协同利用”的双重效应。在全球绿色发展愿景和我国“双碳”战略背景下，该技术成为实现循环经济与绿色发展的关键路径。

 

从热力学角度来看，CO 2 矿化反应是从高能态到低能态的过程，所以生成的碳酸盐可以长期稳定地存在。早期对于CO 2 矿化技术的研究主要聚焦于反应条件的优化，例如通过利用高活性固废、采用高温高压环境等方式加快反应速率，但相应手段带来的高能耗与高成本限制了技术的商业化。

 

近年来，随着研究的不断深入，CO 2 矿化固废技术迎来了重大迭代：首先，固废种类由原来的单一固废扩展到钢渣、电石渣、磷石、赤泥、镁渣等多源固废协同利用，扩展了技术的应用范围；同时，微生物催化、光热驱动等低碳技术工艺降低了反应所需的能耗，协同激发等手段的应用有助于降低反应所需的高浓度、高温高压条件，进一步降低了反应门槛和对设备的要求；此外，矿化产物从填埋场“配角”变身为建筑材料、土壤修复剂、工业原料（纳米碳酸钙）等高值产品，逐渐形成了 固废预处理—CO 2 捕获—矿化反应—产物利用 的一体化工艺流程，将矿化产物拓展至建材、农业、化工等领域，技术应用场景进一步扩大，经济效益明显提升，为矿化技术的商业化运行扫清了障碍。

固废矿化技术研究目前主要聚焦于以下方向：

首先，通过纳米粉碎、微生物矿化等预处理技术，加速固废中钙、镁等离子的反应速率，破解原料矿化效率低的难题；

其次，通过混合多源固废、优化成分比例和协同激发等技术手段，显著提升反应效率；

同时，开发太阳能驱动的矿化系统，实现利用一次能源的低能耗固碳系统；

此外，研究围绕推动碳捕集、运输与矿化装置的系统集成，形成“固废+CO 2 =资源化产品”的零碳园区。

 

未来，随着CO 2 矿化固废技术的逐步渗透，其有望重塑产业生态。

环境层面 ：全国年消纳可达近亿吨固废、封存不低于2000万吨CO 2 ，相当于创造1个塞罕坝林场的碳汇规模；

经济层面 ：催生矿化负碳产品、碳汇交易等新产业，撬动万亿元级市场，激活循环经济活力；

社会层面 ：水泥厂、商混站、钢铁厂等传统产业升级为一个个“城市碳汇站”，将点减排汇聚成面，组成实现碳中和的毛细血管网。

霖和气候科技创新性地利用CO 2 对大宗固废进行矿化，制备可用于建材 生产、路基固化、三废治理和矿山治理 等用途的 固废胶凝材料、固碳充填膏体、低碳人造骨料等新型低碳材料 ，实现CO 2 和大宗固废的资源化利用，实现利废、经济、低碳的协调统一，以技术赋能工业文明与生态文明的深度融合，谱写可持续发展的中国方案。

来源： 霖和气候科技 。