Electrek与波特兰水泥协会 (PCA) 的可持续发展副总裁 Rick Bohan 进行了交谈，该协会代表了美国 92% 的水泥制造产能，并在美国大陆的每个州都设有分销设施。水泥是地球上使用量第二大的建筑材料。
2020 年 11 月，PCA 宣布了一项全行业的雄心壮志，即到 2021 年底制定路线图，以帮助其成员公司到 2050 年在整个具体价值链中实现碳中和。
10 月 12 日更新： PCA 今天发布了“碳中和路线图”，其中列出了到 2050 年美国整个水泥和混凝土价值链的净零计划。 Bohan 在下面与Electrek 的原始问答中讨论了这一点。
PCA 与全球水泥和混凝土协会 ( GCCA )结盟，该协会代表了全球 40 家最大的生产商和中国以外约 80% 的行业。
在全球范围内，GCCA 还承诺今天到 2050 年达到净零。占中国市场约 20% 的几家主要的中国水泥和混凝土公司也加入了这一承诺。
水泥制造占美国排放量的 1.25%。
水泥是混凝土的关键成分，因此即将发布的路线图不仅涉及水泥，还涉及混凝土。采取紧急行动是必要的，这样水泥和混凝土才能继续在美国的基础设施未来发挥关键作用，而不会加剧排放。
Electrek： PCA 的路线图可能包括哪些步骤示例，以便到 2050 年在整个具体价值链中实现碳中和?
Rick Bohan： PCA 代表水泥行业制定的路线图将包括完整的混凝土价值链——从水泥生产到全国混凝土的使用。路线图中包含的一些行动示例如下：
增加获得替代燃料的机会，特别是那些最终会被填埋的材料，供水泥厂使用;
迅速推动采用波特兰石灰石水泥 (PLC)、基于性能的混凝土混合物、混合水泥等创新产品;
投资于碳捕获、利用和储存 (CCUS) 技术和关键基础设施，以支持 CCUS，包括强大的智能电网。
Electrek： 你能描述一下这些例子将如何实际工作吗?
Rick Bohan：增加对替代燃料的获取，尤其是那些最终会被填埋的材料，会对工业产生巨大而直接的影响。目前，许多水泥厂都依赖不可再生资源来发电厂，但可以通过增加替代燃料来源的机会来缓解这种情况。通过这种增加的访问，包括粉煤灰、地毯残余物、轮胎和其他无害材料在内的替代燃料不仅有助于减少排放，而且还可以转移原本会被送往垃圾填埋场的材料。
鉴于其极高的工作温度，水泥窑在燃烧任何燃料方面都非常高效，并且它们可以将排放量保持在或低于更传统化石燃料的水平。
为了将无害废物从垃圾填埋场改道到水泥等行业以用作燃料，我们需要进行监管改革和政策制定者的认可，即增加使用替代燃料与实现本世纪中叶的气候目标是一致的。如今，替代燃料仅占国内制造商使用的燃料的 15% 左右，而欧盟的这一比例超过 36%，其中德国高达 60%。
美国水泥厂早在 1970 年代就开始采用替代燃料，但由于过时/繁琐的规定，如今这些燃料仅占国内水泥制造商使用的燃料的 15% 左右。这真的很不幸，因为监管机构几乎不鼓励有益地使用替代燃料。
波特兰石灰石水泥具有与任何其他波特兰水泥相同的耐久性和弹性优势，同时减少 10% 的隐含二氧化碳。通过优化水泥中熟料的用量以加入更多的石灰石，我们可以减少用于加热熟料(水泥的主要成分)并最终生产水泥的能源(和相关排放)。
PLC 并没有得到应有的广泛使用，广泛采用的障碍似乎只是制度惯性的一种情况。人们倾向于坚持他们所知道的，但在这种情况下，这样做会错过一个很好的机会。
通过转向 PLC，制造商在 2012-2018 年间已在美国减少了超过 325,000 公吨的二氧化碳排放量，相当于储存在超过 400,000 英亩森林中的碳。32 个州的交通运输部门目前允许使用 PLC，但直到最近，PLC 仍不到水泥总出货量的 1%。
碳捕获、利用和存储相关的技术和创新不仅对行业具有开创性，而且至关重要。混凝土有一个独特的机会，可以在混凝土固化过程中实际使用捕获的碳，帮助更快地硬化和增强混凝土。
CO2 可以注入新拌混凝土中，实际上永久隔离在混凝土中，因此即使将来拆除结构，也不会释放 CO2。
CCUS 代表了一个大幅降低排放的机会。因此，工业部门应该越来越关注 CCUS 的研究和开发。
Electrek： PCA 认为是否有任何新的创新可能对行业减少排放具有开创性?
Rick Bohan：碳捕集技术仍处于早期阶段，尚未开发成规模。真正继续在这里看到创新将是该行业的开创性。
水泥制造是一个能源密集型过程，依赖于仔细平衡的化学和物理。水泥厂通常每周 7 天、每天 24 小时连续运行，并且在生产熟料所需的高温下生产和维持窑炉涉及燃烧大量化石燃料或替代燃料。将石灰石和其他成分转化为熟料的化学过程也是排放密集型的，通常在制造过程中产生 50% 到 60% 的二氧化碳。
美国水泥制造商在提高能源效率和减少碳排放的技术上投资了数十亿美元，但仅靠能源效率并不足以实现长期减排目标。
如前所述，水泥行业 60% 以上的碳排放来自石灰石和其他成分向水泥的化学转化——在此过程中无法防止二氧化碳的产生——这是“生命的化学事实”。
水泥制造业的任何长期碳减排战略都需要 CCUS 技术的重大进步，特别是研究、开发和具有成本效益的部署。
尽管国内外都在开发有前景的 CCUS 技术，但尚未达到商业部署阶段。
这些技术包括传统的溶剂、吸附剂和膜，以及藻类捕获、直接分离反应器和氧燃料煅烧等独特技术。几乎所有的研究和联邦资金都集中在能源部门，而不是工业部门的解决方案。迄今为止开发的 CCUS 技术对于包括水泥在内的能源密集型行业来说仍然过于昂贵。
Electrek： 更强大、更智能的电网将如何帮助水泥行业实现到 2050 年实现碳中和的目标?
Rick Bohan：我们是一个能源密集型、贸易相关的行业，我们的大部分电力都用于破碎和研磨。工厂很可能会使用减少废热等技术来现场发电，而且我们知道可再生能源将越来越多地成为水泥厂能源结构的一部分。这两者都需要一个电网来提供和接受可再生能源，这意味着一个可靠而强大的电网。
