硅灰如何助力二氧化碳减排？

随着全球各行业积极寻求可持续解决方案以减少碳排放，硅灰作为低碳混凝土和工业应用中的关键材料脱颖而出。中国是全球最大的硅灰生产国之一，凭借其大规模生产、出口以及在建筑、水泥和耐火材料行业中的广泛应用，助力全球减少二氧化碳排放。本文将探讨中国硅灰如何助力碳减排，并在全球应对气候变化中的重要作用。

1. 替代水泥在混凝土中的二氧化碳减排

水泥工业贡献了全球近8%的二氧化碳排放，主要是因为熟料生产过程中石灰石的高温煅烧。硅灰是一种高反应活性的火山灰材料，可替代部分水泥使用，减少熟料需求，从而降低碳排放。

• 水泥生产CO₂排放量：每吨熟料约0.8吨CO₂

• 硅灰生产CO₂排放量：每吨约0.02–0.05吨（主要来自收集和包装）

• 减排潜力：每使用1吨硅灰替代水泥，可避免0.75–0.78吨CO₂排放

在混凝土配比中掺入10–15%的硅灰，不仅显著减少碳足迹，还可提升混凝土耐久性、强度以及环境侵蚀的抵抗力。

2. 利用工业副产品，实现废弃物减量化

硅灰并非开采或合成生产的材料，而是硅铁合金和金属硅生产过程中的副产品。使用硅灰，实际上是将一种本可能被废弃的材料加以利用，避免了潜在的环境污染。

• 在中国，每年产生数百万吨硅灰，对其不加以利用，也会成为环境负担。

• 通过回收和再利用，可以避免填埋废弃物，还减少颗粒物排放。

这与循环经济目标相契合，有助于工业部门在最大化资源利用的同时，减少废弃物产生。

3. 提升混凝土耐久性，减少维护相关的碳排放

使用硅灰的一个重要的间接碳减排来源，是其显著提高混凝土结构的耐久性，减少维护和修复的需求。

• 更高抗压强度：减少单位工程所需的混凝土量。

• 更低的渗透性：抵抗氯离子侵蚀、硫酸盐侵蚀和钢筋腐蚀，延长结构使用寿命。

• 减少维修与更换：长远考虑，减少水泥和材料使用，避免多次重建产生的碳排放。

在桥梁、隧道和海洋工程等基础设施项目中，硅灰显著延长结构寿命，数十年内避免了数百万吨的二氧化碳排放。

4. 助力高性能及低碳水泥生产

中国正积极推动水泥行业的碳减排，鼓励更多使用硅灰等矿物掺合料（SCMs）。近年来，推广低碳混凝土和绿色建材的政策，使硅灰在可持续建筑中扮演了更重要的角色。

• 硅灰在普通硅酸盐水泥（GB175-2023）中的应用，符合中国的碳减排战略。

• 提高掺合水泥比例，减少对高排放熟料的依赖。

• 水泥厂正逐步采用高比例火山灰混合水泥，包括硅灰、粉煤灰和矿渣，显著降低碳排放。

这种系统性的转变，使中国的硅灰产业在大规模水泥脱碳进程中扮演着重要角色。

5. 从中国进口硅灰的碳足迹影响

中国作为硅灰的重要出口国，运输过程中的碳排放也是值得关注的部分。散装船运输每千英里每吨排放约0.015吨二氧化碳。

• 运往英国（约11,000英里）：每吨硅灰净减排0.585吨CO₂

• 运往德国（约10,500英里）：净减排0.5925吨CO₂

• 运往法国（约10,800英里）：净减排0.588吨CO₂

• 运往荷兰（约10,700英里）：净减排0.5895吨CO₂

• 运往西班牙（约11,500英里）：净减排0.5775吨CO₂

因此，即使考虑跨洋运输排放，硅灰依然是减少全球二氧化碳排放的重要材料，尤其适用于大规模的低碳建筑项目。我们也委托了英国索尔福德大学（University of Salford）针对从不同国家（包括中国）进口硅灰至英国的运输碳排放进行了对比分析，评估水泥替代材料在环境可持续性方面的实际影响。您可以下载下方的报告进行查看。

Evaluation of carbon emissions in the transportation of silica fume from China to the UK.p

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总结：中国硅灰在全球碳减排中的贡献

✅ 替代水泥，直接减少CO₂排放

✅ 利用工业副产物，防止废弃物堆填

✅ 提升混凝土耐久性，降低维护相关碳排放

✅ 支持中国水泥行业的低碳转型

✅ 出口后依然有净碳减排效益

随着行业加快向碳中和迈进，中国硅灰将继续成为全球可持续基础设施建设中的关键材料。对于混凝土制造商、承包商以及政府来说，选择中国高品质、具成本效益的硅灰，是减少环境影响的明智且可持续的选择。