水泥生產過程一直被認為是全球大氣二氧化碳(CO2)重要排放源和全球氣候變化主要原因,但以中科院沈陽應用生態研究所郗鳳明研究員牽頭的國際研發團隊最新研究發現:“以水泥為主的建筑材料不僅吸收了水泥生產過程中排放的二氧化碳,也是全球重要的碳匯資源,并可永久地固定在水泥中,是大型的、被忽視的、逐年增長的凈碳匯。”這是全球首次闡明水泥材料在碳吸收量化方面取得的重大研究成果。
11月21日,國際頂級期刊自然地球科學(Nature Geoscience)在線發表了由16家國際研究機構合作的研究論文“實質性的全球水泥碳化的碳吸收”。論文的第一作者――中科院沈陽應用生態研究所郗鳳明研究員表示,這個新發現意味著未來全球將有近一半的水泥在生產過程中排放的二氧化碳(不包括能源燃燒碳排放)將被使用過的水泥建筑材料重新吸收回來,意味著水泥材料不僅成為我國重要的碳匯資源,還將成為國際氣候變化談判的重要支撐數據。此外,研究還發現全球“失蹤的碳匯”有10%是由水泥材料“默默”貢獻的。
研究過程中,研究人員首次構建了水泥材料二氧化碳吸收核算方法,即通過將水泥材料分為混凝土、水泥砂漿、建設過程中的水泥廢棄物和水泥窯灰,分別量化為不同環境條件下的不同水泥材料的二氧化碳吸收量。數字顯示,1930-2013年,全球水泥工業過程二氧化碳排放高達381億噸,而同期水泥材料碳匯吸收量高達165億噸,這表明該段時期內43%的水泥生產過程中二氧化碳排放又被使用后的水泥材料重新吸收回來,而該階段內我國水泥碳吸收量占我國2013年全年排放量的50%以上,其中2013年中國水泥碳吸收量占我國2013年碳排放總量的5%,“這一結果將對全球和國家碳排放基準值產生重要影響。” 郗鳳明研究員說。
“大量的混凝土用于城市和基礎設施建設,我國未來混凝土碳吸收量還會逐年增加。”長期從事建筑與土木工程領域研究的沈陽建筑大學校長石鐵矛教授說,目前我國水泥的生產和消費量占全球的一半以上,其中二氧化碳排放占我國總排放量高達9%,碳排放量大,增長速度快,因而備受國際關注。
聯合國政府間氣候變化專門委員會(簡稱IPCC)第五次評估報告表明,人類活動導致的大量碳排放是全球氣候變化主要原因。而此次研究成果表明,水泥材料在使用過程中是不斷的吸收外界的二氧化碳,而這一吸收過程中的碳匯量并未得到IPCC重視和量化,在其清單編制指南中的碳排放核算方法,也未考慮水泥材料碳化過程的碳匯作用。
“了解水泥材料在環境中的全生命周期碳吸收量,量化水泥材料及其累積過程和效應,分析其對碳循環的影響,將對全球產業生產和土地利用等全球碳循環產生重要影響。” 參與研究的哈佛大學和加州理工學院劉竹博士認為。