越来越多的水泥和混凝土供应商正在摆脱传统的高碳排放生产工艺。
原材料、生产工艺、能源来源和副产品都是潜在的重点领域。
First Movers Coalition的First Suppliers Hub汇聚了众多创新者和深度脱碳解决方案，覆盖水泥和混凝土领域。
作为全球污染最严重的行业之一，若要实现2050年净零排放目标，并将全球变暖幅度限制在较工业化前水平升高1.5°C之内，水泥和混凝土生产的脱碳至关重要。供应商必须在规模和技术方面大胆思考，不仅要减少现有工艺的碳排放，还要重新构想水泥的生产方式。
这包括摆脱传统的高碳排放波特兰水泥生产方法和材料，并开发减少熟料用量的解决方案。熟料生产是迄今为止水泥和混凝土生产中碳排放强度最高的环节，贡献了88%的该行业当前二氧化碳排放总量，来自为使窑炉达到熟料化所需的1,450°C高温而燃烧燃料，以及石灰石煅烧过程中的自然化学反应。
为连接近零排放水泥和混凝土供应商与需求方，并帮助遴选和推广深度脱碳技术，First Movers Coalition（FMC），作为全球最大的新兴气候技术私营部门需求信号方，推出了First Suppliers Hub，于2024年1月上线。它是一个不断壮大的全球供应商和技术库，旨在满足FMC承诺门槛，即在2030年前于高排放行业实现相关目标。目前已收录80多个脱碳项目，并根据这些企业的披露信息展示项目的技术、成熟度、地域分布、就绪日期及当前技术就绪水平。在水泥和混凝土行业，目前有30多个项目，更多项目即将加入。
替代工艺和材料
一些供应商正在从工艺、化学成分和原材料方面重新构想水泥和混凝土的生产过程。部分解决方案甚至有望实现负碳排放，从而使水泥和混凝土行业从污染者转变为气候解决方案。未来，水泥和混凝土行业可能会从污染者转变为气候解决方案。
First Suppliers Hub中的一个典型案例是Brimstone在内华达州的中试规模工厂，其采用的技术可从无碳硅酸盐岩中同时生产普通硅酸盐水泥和辅助胶凝材料（后者可减少水泥中的熟料用量）。同一种岩石还可产生镁残渣，镁残渣与二氧化碳结合，可将其永久移出大气。与此同时，Sublime的First Suppliers Hub项目同样位于美国，结合了替代水泥生产工艺和材料。Sublime使用一种常温电化学工艺，可将储量丰富的非碳酸盐岩石和工业原料转化为水硬性水泥，遇水即可硬化。该公司采用替代工艺技术，使用常温电解槽，结合可再生能源和非碳酸盐原料，从而减少能源相关排放和煅烧相关排放。
除Brimstone和Sublime外，CarbonBuilt、Chement和Fortera均为总部位于美国的Decarbonized Cement & Concrete Alliance的创始成员，致力于通过创新减少排放。CarbonBuilt提交至First Suppliers Hub的方案，通过水泥替代和二氧化碳利用实现混凝土生产脱碳。其工艺用一种低碳、富钙的替代胶凝材料取代传统水泥，该材料与捕获的二氧化碳发生化学反应，既增强混凝土强度，又可永久封存二氧化碳。该工艺可使混凝土砌块的碳足迹降低70%或以上，并已在美国实现商业化应用。这些砌块符合所有现有性能标准，可作为传统砌块的同规格替代品。Fortera在First Suppliers Hub的项目采用传统燃料生产其新型水泥，碳排放降低70%；若使用城市固体废弃物和生物质能源，并采用其ReCarb二氧化碳矿化工艺，排放还会更低。由于处理温度要求较低，其工艺还可更高效地使用电窑，与绿色能源结合后，有望实现碳中和水泥。此外，Chement在First Suppliers Hub中的解决方案使用可再生电力替代燃煤窑炉，同时采用与传统水泥生产相同的原材料。这降低了能源消耗，并比传统生产方法更便于实现碳捕集。
在水泥生产中嵌入再生材料是多家供应商正在努力实现的目标。挪威公司Saferock已向First Suppliers Hub提交了低二氧化碳排放的替代水泥化学项目。其产品使用尾矿、骨料和活化剂制造可持续混凝土，既减少了混凝土相关碳排放，也减少了采矿业的废料堆积；传统方法则是混合碳排放强度较高的水泥、骨料和水。Saferock的混凝土较行业标准降低碳排放80%以上。此外，瑞典公司Cemvision的 Re-ment产品是一种近零碳水泥，由其他行业富含氧化钙的材料制成，其隐含碳已远低于FMC门槛。
Ecocem是一家欧洲建材供应商，致力于重新思考水泥生产。其在First Suppliers Hub的项目采用其突破性的ACT技术，通过高效利用熟料以及水泥和混凝土中的辅助胶凝材料，在可规模化水平上实现碳足迹降低70%，而这通常是低碳水泥极难达到的。
碳捕集、利用与封存
碳捕集、利用与封存（CCUS）技术可捕集熟料生产过程中的碳，帮助减少排入大气的二氧化碳。捕集的碳可被封存，或供多个行业利用，从而有助于生产过程的循环经济。全球水泥与混凝土协会（GCCA）的净零路线图核心要素是“对二氧化碳重新评估，将其视为可用商品而非废弃物”，特别是其测算显示，到2050年CCUS将贡献36%的二氧化碳减排量。由于替代工艺和材料仍处于相对新兴的发展和规模化阶段，这是该行业减排的最大单一贡献因素。First Suppliers Hub中收录了北美和欧洲的六个CCUS项目。
辅助胶凝材料
辅助胶凝材料（SCMs）是该行业迈向净零之路的重要工具，因为在水泥中使用它们可减少熟料用量。FMC Trucking成员Holcim在First Suppliers Hub中的ECOPlanet水泥项目中使用矿渣等化石基辅助胶凝材料，矿渣是钢铁生产的副产品。ECOPlanet 2.0的长期项目旨在以煅烧黏土等替代品取代化石基辅助胶凝材料。随着未来几年因产业价值链演变，化石基辅助胶凝材料供应减少，替代性辅助胶凝材料将变得更加重要。GCCA估计，即将熟料与胶凝材料之比从当前全球平均的0.63降至0.52，可使2050年辅助胶凝材料的使用量增加26%，并带来累计排放最多减少18%。
众多解决方案都可在水泥和混凝土行业脱碳中发挥作用，而多种解决方案的组合能为该行业实现净零目标提供最佳机会。这既包括在不同地区扩大现有脱碳技术和解决方案的规模，也包括通过创新推动新工艺、新技术和新材料的应用。超低碳水泥和混凝土甚至有望实现负碳排放，这得益于混凝土固有的再碳化特性，该特性是一种可吸收大气中二氧化碳的碳汇。如果贵公司旨在达到FMC近零门槛于2030年前，将您的项目录入First Suppliers Hub，是与深度脱碳产品潜在买家建立联系的有效途径。
