節(jié)能降碳技術(shù)將廢棄物變生產(chǎn)燃料

8月17日，由武漢理工大學(xué)教授王發(fā)洲領(lǐng)銜的科研團隊聯(lián)合華新水泥股份有限公司（以下簡稱“華新水泥”），成功開發(fā)出可大比例利用低劣質(zhì)混合替代燃料進行高效燃燒的減碳技術(shù)和裝備，以及配套的水泥生產(chǎn)數(shù)字化智能控制系統(tǒng)。該技術(shù)和配套系統(tǒng)可讓水泥行業(yè)實現(xiàn)大幅減碳。日前，這項成果入選生態(tài)環(huán)境部2025年企業(yè)ESG優(yōu)秀案例。

2025年上半年，華新水泥累計處置固體廢棄物212萬噸，涵蓋生活垃圾、市政污泥、工業(yè)危廢、醫(yī)療危廢、污染土和漂浮物等。如何在大規(guī)模消納廢棄物的同時實現(xiàn)大幅節(jié)能減碳，是武漢理工大學(xué)和華新水泥聯(lián)合創(chuàng)新的目標所在。

據(jù)了解，水泥行業(yè)碳排放量約占全國碳排放總量的13%。其中，作為水泥生產(chǎn)主要燃料的煤炭會產(chǎn)生大量二氧化碳。燃料替代是水泥行業(yè)進行低碳轉(zhuǎn)型的重要方向。在許多發(fā)達國家，水泥生產(chǎn)中用廢棄物替代煤炭已屢見不鮮。

當前，我國替代燃料普遍存在品質(zhì)低劣、組成復(fù)雜、燃燒性能和熱值差異大、有害成分含量高等問題，大比例使用替代燃料對水泥工業(yè)及其工藝極具挑戰(zhàn)。在國家“雙碳”戰(zhàn)略指引下，武漢理工大學(xué)與華新水泥等單位聯(lián)合共建硅酸鹽科學(xué)與先進建材全國重點實驗室，著力大批量、穩(wěn)定利用廢棄物。

為此，王發(fā)洲團隊開發(fā)出高氯堿灰渣富集利用關(guān)鍵技術(shù)，解決了大量使用劣質(zhì)燃料導(dǎo)致的水泥窯無法運轉(zhuǎn)的難題，并制備高質(zhì)鉀鹽和生產(chǎn)碳礦化制品，實現(xiàn)資源化全利用。

“簡單而言，這項技術(shù)就是利用廢棄物本身熱值替代煤炭，在保證水泥品質(zhì)前提下，在生產(chǎn)中實現(xiàn)大規(guī)模穩(wěn)定消納廢棄物和大幅節(jié)能降碳的良性循環(huán)。”團隊成員楊露說。

目前，該成果已在華新水泥業(yè)務(wù)覆蓋的10余個國家、60余條水泥熟料生產(chǎn)線規(guī)模化應(yīng)用。華新水泥黃石萬噸線作為世界單體規(guī)模最大的水泥窯協(xié)同處置燃料替代示范工廠，每年可消納原生垃圾150萬噸，節(jié)約標煤20萬噸。

這項技術(shù)被工業(yè)和信息化部列為“原材料工業(yè)二十大先進適用低碳技術(shù)”，并被國際能源署評價為“發(fā)展中國家工業(yè)脫碳典范”。業(yè)內(nèi)專家認為，該技術(shù)水平達到國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進水平，為我國現(xiàn)有水泥熟料生產(chǎn)線節(jié)能降碳技術(shù)改造提升和推動行業(yè)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變提供了重要技術(shù)路徑，具備推廣價值。