Cementir的FuturecemTM愿景

Cementir集團(tuán)推出一項(xiàng)對(duì)應(yīng)氣候變化的戰(zhàn)略方針，該方針清晰明確，重點(diǎn)是到2030年完成每噸水泥的二氧化碳排放量降低30%。到2022年綠色投資總計(jì)將達(dá)1億歐元。FUTURECEMTM將在減少二氧化碳排放中起到關(guān)鍵作用。這是Cementir的一項(xiàng)專有技術(shù)，使用石灰石和煅燒粘土來(lái)顯著減少水泥中熟料的數(shù)量。

——Cementir集團(tuán)，意大利

改善二氧化碳總排放量是Cementir集團(tuán)的首要任務(wù)，但顯然，實(shí)現(xiàn)碳中和不能僅靠個(gè)別企業(yè)。2019底，Cementir集團(tuán)通過(guò)子公司阿爾博波特蘭接受了一項(xiàng)挑戰(zhàn)，即由丹麥政府支持的有史以來(lái)國(guó)家支持過(guò)的最大的二氧化碳減排項(xiàng)目，并為其提供技術(shù)支持和專業(yè)指導(dǎo)。2019年秋天，丹麥政府采用了新的氣候法，旨在到2030年將丹麥二氧化碳排放總量減少70%。

該目標(biāo)將通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)：使用更多替代燃料（約占到2030年生產(chǎn)灰水泥所需總量的80%）和可再生資源；減少熱量消耗和水泥的熟料比。已經(jīng)有數(shù)項(xiàng)相關(guān)項(xiàng)目啟動(dòng)或正在進(jìn)行。FUTURECEMTM將在減少二氧化碳排放中起到關(guān)鍵作用。這是Cementir內(nèi)部開(kāi)發(fā)的一項(xiàng)專利技術(shù)，已在全球申請(qǐng)專利。該技術(shù)允許替換水泥中超過(guò)40%的熟料。

FUTURECEM技術(shù)助力可持續(xù)建筑解決方案

FUTURECEM是近年來(lái)Cementir集團(tuán)丹麥阿爾博波特蘭研究和質(zhì)量中心大量應(yīng)用研究的成果。研究覆蓋了整個(gè)價(jià)值鏈：從原材料評(píng)估到制造技術(shù)，再到水泥技術(shù)。該技術(shù)的創(chuàng)新在于煅燒粘土和石灰石填料的協(xié)同應(yīng)用可以替代超過(guò)40%的熟料，同時(shí)保持波特蘭水泥的性能。無(wú)論是否通過(guò)添加劑進(jìn)行水泥生產(chǎn)，它都可以被用作標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品或者混凝土的輔材。

這一獨(dú)特的協(xié)同效用于20年前被Cementir的研究人員發(fā)現(xiàn)，并在可持續(xù)解決方案和氣候變化方面逐漸受到重視，急需新的水泥類型來(lái)減少二氧化碳排放，因此該技術(shù)被推到了舞臺(tái)中央。由于其嶄新的特性，這一技術(shù)得以在美國(guó)、加拿大、墨西哥、歐洲、印度、中國(guó)和澳大利亞獲得專利。

簡(jiǎn)而言之，該技術(shù)使水泥生產(chǎn)更環(huán)保，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)生產(chǎn)（圖1）。

更環(huán)保是因?yàn)榕c普通波特蘭水泥（OPC）相比，生產(chǎn)過(guò)程可減少30%潛在二氧化碳排放。主要得益于煅燒的粘土在較低的溫度下即可被激活，從而相較熟料可節(jié)省約55%的排放。

可持續(xù)性主要體現(xiàn)在其主要成分（即石灰石和黏土），這些成分較為常見(jiàn)。在當(dāng)今的行業(yè)中，這是確保長(zhǎng)期穩(wěn)定供應(yīng)的關(guān)鍵因素。粉煤灰和高爐礦渣，主要用于水泥/混凝土生產(chǎn)的輔助膠凝材料，數(shù)量和可用性有限。由于燃煤電廠和鋼鐵行業(yè)的二氧化碳排放合規(guī)性，預(yù)計(jì)上述產(chǎn)物的數(shù)量將進(jìn)一步減少。值得注意的是，在歐洲，隨著燃煤電廠的關(guān)閉，粉煤灰短缺已開(kāi)始顯現(xiàn)，而高爐礦渣幾乎已全部消耗，且暫無(wú)計(jì)劃增加鋼鐵產(chǎn)量。

在國(guó)際能源署（2018）的“水泥行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型”路線圖中，該技術(shù)已被公認(rèn)為是降低熟料比例的解決方案，并在“水泥歐洲綠色交易會(huì)（2020年）”中被納入“水泥行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型”計(jì)劃，使Cementir集團(tuán)成為領(lǐng)跑者。

于2019年結(jié)束的丹麥綠色混凝土II（水泥和混凝土生產(chǎn)的綠色轉(zhuǎn)型）項(xiàng)目是該技術(shù)發(fā)展的又一里程碑。建筑和建材行業(yè)價(jià)值鏈上的所有單位，以及大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)都積極參與其中。

基于Futurecem技術(shù)的水泥和混凝土配方進(jìn)行了全面開(kāi)發(fā)和足尺試驗(yàn)，如基建建設(shè)（兩座大橋）以及應(yīng)用在丹麥技術(shù)大學(xué)新混凝土實(shí)驗(yàn)室中的室內(nèi)地板和墻面（圖2～4）。

為在侵蝕性環(huán)境中測(cè)試和記錄耐久性，我們建立了許多長(zhǎng)期戶外暴露地點(diǎn)，同時(shí)進(jìn)行了廣泛的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試。這些所展示的結(jié)構(gòu)表明，F(xiàn)uturecem可應(yīng)用于常規(guī)生產(chǎn)和技術(shù)，是一種在混凝土行業(yè)可實(shí)施的有效解決方案。該技術(shù)也顯示出混凝土暴露在最惡劣環(huán)境中，具有極強(qiáng)的抵抗力，這是混凝土耐久性研究的基礎(chǔ)。

1 FUTURECEMTM 經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的、可實(shí)現(xiàn)綠色和可持續(xù)發(fā)展的創(chuàng)新解決方案

2 丹麥洛蘭島路橋

3 丹麥洛蘭島鐵路橋

4 丹麥技術(shù)學(xué)院新總部

5 丹麥奧爾堡首次推廣第一批基于FUTURECEM 的灰水泥

6 在Unicon 進(jìn)行全面測(cè)試

除水泥外，F(xiàn)uturecem技術(shù)還用于生產(chǎn)膠凝材料，可以用于混凝土的輔料。

Futurecem技術(shù)是Cementir集團(tuán)創(chuàng)新過(guò)程的“核心”流，公司旨在通過(guò)具有附加值的創(chuàng)新產(chǎn)品/解決方案來(lái)加強(qiáng)其產(chǎn)品組合，從而追求具有挑戰(zhàn)性的企業(yè)可持續(xù)發(fā)展道路。

Cementir集團(tuán)已經(jīng)在其InWhiteSolutionTM解決方案下上市了兩款混凝土預(yù)拌料，提出了綠色建筑解決方案：

· AalborgExtremeTM（2018年秋季推出）

· AalborgExcelTM（2019年秋季推出）。

這些超高性能混凝土（UHPC）解決方案即開(kāi)即用，加水即可使用，具有低收縮率和自密實(shí)特性。

AalborgExtreme適用于結(jié)構(gòu)件應(yīng)用（如建筑預(yù)制構(gòu)件陽(yáng)臺(tái)、橋梁），而AalborgExcel適用于裝飾類應(yīng)用（如幕墻、城市家具）。

FUTURECEM項(xiàng)目已經(jīng)啟動(dòng)

基于Cementir以客戶為中心的戰(zhàn)略方針，啟動(dòng)定制化產(chǎn)品研究項(xiàng)目，現(xiàn)已在全球各地區(qū)進(jìn)行，該項(xiàng)目旨在發(fā)現(xiàn)市場(chǎng)潛在需求與產(chǎn)品。

目前，以北歐與西歐為重點(diǎn)區(qū)域，開(kāi)啟兩個(gè)重要項(xiàng)目，分別由薩門特子公司，位于丹麥的阿爾博波特蘭和比利時(shí)的CCB承接。

在奧爾堡（圖5），F(xiàn)uturecem技術(shù)的發(fā)源地，項(xiàng)目的目的是推廣首款基于Futurecem技術(shù)的灰水泥產(chǎn)品。

整個(gè)Cementir集團(tuán)與跨職能/跨BU團(tuán)隊(duì)一起共同努力，實(shí)現(xiàn)規(guī)劃中的里程碑，涵蓋從原材料、水泥和混凝土生產(chǎn)，直至終端應(yīng)用，覆蓋整個(gè)價(jià)值鏈上各個(gè)環(huán)節(jié)。

首次大規(guī)模試生產(chǎn)于2019年成功進(jìn)行，并對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的各個(gè)環(huán)境進(jìn)行測(cè)試。為了進(jìn)一步微調(diào)，從2019年9月到2020年春季，又成功進(jìn)行了額外的試生產(chǎn)。這一階段取得了巨大的成功。2020年3月，必維國(guó)際檢驗(yàn)集團(tuán)根據(jù)歐洲水泥標(biāo)準(zhǔn)EN197-1:2011認(rèn)證了第一批基于Futurecem技術(shù)的CEMII/BM（Q-LL）52.5N水泥。

同期，集團(tuán)公司Unicon進(jìn)行了內(nèi)部采樣/測(cè)試，重點(diǎn)是預(yù)拌混凝土應(yīng)用，基本涵蓋了標(biāo)準(zhǔn)客戶和最終客戶所提出的所有相關(guān)功能。旨在常用的混合物中及工地相關(guān)的終端應(yīng)用（圖6）。

這些足尺試驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)，該技術(shù)只需微調(diào)即可完全適用于混凝土行業(yè)，應(yīng)用于常規(guī)生產(chǎn)與執(zhí)行技術(shù)。

根據(jù)這些結(jié)果，我們進(jìn)行了產(chǎn)品生命周期分析，與傳統(tǒng)混凝土相比減少了約20%的二氧化碳，標(biāo)準(zhǔn)建筑中預(yù)計(jì)減少6%的二氧化碳排放。減少二氧化碳排放的這一點(diǎn)與歐洲水泥協(xié)會(huì)的5C方案完全一致，該方案涵蓋了水泥、混凝土和建筑行業(yè)。

作為Cementir集團(tuán)以客戶為中心的一部分，計(jì)劃在2020年第三季度向選定的客戶，對(duì)不同的應(yīng)用材料進(jìn)一步測(cè)試，并擴(kuò)大最終應(yīng)用的范圍。在測(cè)試期間，將由技術(shù)銷售團(tuán)隊(duì)以及研究和質(zhì)量中心專家為客戶提供支持。測(cè)試的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，以及內(nèi)部其他試驗(yàn)的反饋，將可能用于Futurecem技術(shù)的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)。

一個(gè)重要的里程碑是將Futurecem水泥納入歐洲混凝土標(biāo)準(zhǔn)DS/EN206DK的丹麥部分的附件中。由此，F(xiàn)uturecem水泥正在丹麥技術(shù)學(xué)院（DTI）進(jìn)行一項(xiàng)大型測(cè)試，以證明其對(duì)侵蝕劑的耐久性能。到目前為止，結(jié)果非常良好。

預(yù)計(jì)首個(gè)基于Futurecem技術(shù)的水泥將于2020年底投放市場(chǎng)。根據(jù)集團(tuán)和最初的市場(chǎng)期望，由于從建筑到基建，所有建筑建造行業(yè)對(duì)綠色解決方案的市場(chǎng)需求在不斷增長(zhǎng)，因此Futurecem水泥的丹麥項(xiàng)目將成為標(biāo)桿應(yīng)用。

就Cementir的比利時(shí)子公司CCB的項(xiàng)目而言，該小組于2019年6月開(kāi)始對(duì)生產(chǎn)、采購(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了可行性評(píng)估。預(yù)計(jì)在2021年中之前完成，然后將啟動(dòng)與奧爾堡相同的項(xiàng)目行動(dòng)方案。

從2021年起，集團(tuán)將在其他工廠開(kāi)始類似項(xiàng)目，包括白水泥業(yè)務(wù)。

展望未來(lái)

Cementir集團(tuán)的創(chuàng)新之路永無(wú)止境，并制定了Futurecem技術(shù)的持續(xù)開(kāi)發(fā)計(jì)劃，以應(yīng)對(duì)建筑行業(yè)向綠色、可持續(xù)發(fā)展轉(zhuǎn)型的挑戰(zhàn)。

項(xiàng)目小組已在奧爾堡的研究和質(zhì)量中心啟動(dòng)了深入研究與開(kāi)發(fā)。以此，Cementir（作為包含整個(gè)價(jià)值鏈相關(guān)利益者聯(lián)盟的一部分）已在丹麥建立了CALLISTE項(xiàng)目（CAL Cined Clay Lime Stone Technology Extension）。該項(xiàng)目旨在進(jìn)一步減少二氧化碳排放量（最多可替代50%熟料）并擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。

Cementir集團(tuán)還作為主要參與者參加了由全球水泥和混凝土協(xié)會(huì)（GCCA）推動(dòng)的一項(xiàng)國(guó)際倡議：Innovandi全球水泥和混凝土研究網(wǎng)絡(luò)。Innovandi將水泥和混凝土行業(yè)與科研機(jī)構(gòu)聯(lián)系在一起，通過(guò)可行的研究來(lái)推動(dòng)和支持全球創(chuàng)新。煅燒粘土被認(rèn)為是一項(xiàng)關(guān)鍵的戰(zhàn)略技術(shù)，Cementir集團(tuán)在這方面則處于領(lǐng)先地位。