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碳排放量降低约80%!科学家研发出钢铁固废催化水泥生产技术

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4月29日消息,近日,中科院大连化物所路芳、蔡睿、刘中民等团队联合多单位,在水泥行业低碳化生产方面获新进展,相关成果发表于《国家科学评论》。

水泥行业碳排放约占全球工业碳排放7.5%,碳酸盐分解过程占水泥生产碳排放60% ,因受热力学与动力学约束,难破高温强制分解瓶颈,现有减碳策略也难以根本解决高碳排放问题。

研究团队利用水泥生料铁组分构建催化体系,模拟钢铁固废组成制备铁基催化剂,实现碳酸钙与甲烷共热定向转化为氧化钙与合成气,且催化剂无需分离可直接用于水泥熟料生产。实验表明,相比传统碳酸盐分解过程,此过程碳排放量降低约80%。

机理研究表明,催化过程主要通过直接反应与分解 - 吸附两条路径实现,直接反应路径为主导。团队以铁氧化物为活性位点,引入铝和锌,提高催化剂比表面积、活性位点分散度及活性。生命周期评估显示,该技术具备良好环境效益与碳减排潜力,为水泥行业绿色低碳转型提供新路径。 

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回复错位资源:利用生料中铁组分来构建催化体系,想法真创新,而且还能直接用于熟料生产
回复错位资源:甲烷共热转化听起来复杂,但能大幅降低碳排放,值得一试
回复错位资源:新路径不仅降低了碳排放,还提高了环境效益,前景看好
回复错位资源:引入铝和锌优化催化剂性能,细节之处见真章,厉害了科研人员们

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