记者 马晓玉
12月1日，在2024天府碳中和论坛的路演中，天府永兴实验室二氧化碳资源化利用研究中心副主任、副研究员于洋洋展示了一项“二氧化碳矿化固废制负碳绿色建材技术”，能够实现二氧化碳矿化固废，制备建材骨料、矿化砖等负碳绿色建筑材料，有望大量资源化利用固废和封存二氧化碳，并取得一定经济效益。
“希望通过此次路演，让二氧化碳矿化固废制负碳绿色建材技术获得更多关注，在15万吨工业示范项目的基础上推动二氧化碳矿化固废制负碳绿色建材技术的商业化，为双碳目标的实现贡献团队的力量。”
天府永兴实验室二氧化碳资源化利用研究中心副主任、副研究员于洋洋
将二氧化碳“锁”进建材里
随着全球工业化进程的加速，大量化石燃料的燃烧导致大气中二氧化碳浓度不断攀升，引发了一系列环境问题，如全球变暖、海平面上升等。通过发展节能技术可以减少二氧化碳的排放；通过发展光伏、风电等绿色能源来代替化石能源的使用可以在特定的工业过程做到二氧化碳零排放，但仍然还是存在很多“不得不排放的碳”的工业场景，所以二氧化碳捕集利用与封存（CCUS）技术应运而生。
目前二氧化碳捕集技术获得快速的发展，已经进入了商业化阶段，但是，二氧化碳捕集不是最终目的，只有将捕集的二氧化碳真正地封存或利用，才能最终实现碳减排。而这就需要将CCUS技术应用在各重点行业，建材就是其中之一。
二氧化碳矿化封存技术是指模仿自然界二氧化碳矿物吸收过程，利用天然硅酸盐矿石或固体废渣中的碱性氧化物，如CaO、MgO等将二氧化碳化学吸收转化成稳定的无机碳酸盐的过程。矿化产物的稳定性好，可以生产建筑行业的骨料、混凝土等，从而将气态的二氧化碳固定在建材中以达到永久封存二氧化碳的目的。
于洋洋所在的梁斌教授团队目前建立了一项二氧化碳矿化吸收能力≥10000吨/年，且联产建材产品≥15万吨/年的工业装置。实现二氧化碳的吸收转化率≥90%，二氧化碳矿化净封存利用率≥70%，固废活性组分综合利用率不低于50%，二氧化碳矿化转化率达到了先进水平。能够应用于电厂煤渣、粉煤灰和脱硫渣等多种固废资源化场景。
“我们的工作主要聚焦在两个矿化产品，一个是加气砖，加气砖需要用蒸汽养护，而我们直接用二氧化碳替代蒸汽，但是由于传质的限制，需要利用较高浓度的二氧化碳进行矿化养护，这需要支付较高的二氧化碳捕集成本；二是沙石等骨料，因为骨料通常较小，在10毫米以内的，我们就可以不用再捕集二氧化碳，直接用烟气中的12%-15%的二氧化碳去养护，从节约了二氧化碳捕集的成本。”
矿化固废得到的建材骨料的强度更强，冻融试验的稳定性更好，耐久性更强。与其他封存技术相比，该技术可避免二氧化碳封存过程的泄漏风险，安全性较高，且其固碳潜力巨大。
于洋洋讲解“二氧化碳矿化固废制负碳绿色建材技术”
减少能耗，把价格打下来
“二氧化碳矿化固废制建材骨料的成本已经可以做到处于一个较低的水平，但是二氧化碳矿化制加气砖的成本仍然比较高，其主要原因还是二氧化碳捕集的能耗过高而导致捕集成本较高。目前大规模工业示范的二氧化碳捕集技术的能耗约为2.3GJ/t二氧化碳，每吨二氧化碳的捕集成本仍然在200元以上，这样的成本给二氧化碳下游的利用带来了较大的负担。”于洋洋表示。
对此，于洋洋表示，众多科学工作者都在为降低二氧化碳捕集的能耗和成本贡献自己的力量，他们团队也在梁斌教授的带领下开展了相关的工作，他们团队的目标是将能耗从2.3GJ/t二氧化碳降到2.0 J/t二氧化碳，并把成本压缩至每吨150元以下，以使下游应用在成本方面更具可行性。
“每年都参加论坛，有益于方向把控”
在于洋洋看来，像他这样的青年科学工作者精力充沛、有激情，但很难把握行业整体发展方向，从而在科学研究过程中会走很多弯路。所以每年能够在论坛上听各行业专家针对碳中和问题的讨论，对年轻科学家把控研究的方向至关重要。
“顶级专家对行业发展方向的解读可以让我们这些年轻人少走弯路。他们可能不会给我们介绍具体的实验和技术细节，但是会深入地分析行业的发展现状和发展趋势，预期未来可以发展到什么程度，启发我们对行业的深入思考，帮助我们做一些对行业、对社会的发展有益的研究，这对我们青年科学工作者来说是最宝贵的财富。因此，我每一年都会参加这个论坛。”于洋洋表示。
第三届天府碳中和论坛由天府永兴实验室牵头，以“创新驱动低碳转型发展绿色新质生产力”为主题，旨在汇聚各界力量，共同探讨碳中和的实现路径，分享科技发展成果，描绘绿色低碳高质量发展蓝图，助力实现美丽中国建设和“双碳”目标。
