摘要:
2009年歲末的哥本哈根國際氣候大會(huì)，使“低碳經(jīng)濟(jì)”的概念得到了空前普及，很多人第一次知道，“碳”也可以像石油和黃金一樣成為一種國際貿(mào)易對象，也能帶來真金白銀。所謂低碳經(jīng)濟(jì)，是指在可持續(xù)發(fā)展理念指導(dǎo)下，通過技術(shù)創(chuàng)新、制度創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、新能源開發(fā)等多種手段，盡可能地減少煤炭、石油等高碳能源消耗，減少溫室氣體排放，達(dá)到經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)雙贏的一種經(jīng)濟(jì)發(fā)展形態(tài)。發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，一方面是積極承擔(dān)環(huán)境保護(hù)責(zé)任，完成國家節(jié)能降耗指標(biāo)的要求；另一方面是調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，提高能源利用效率，發(fā)展新興工業(yè)，建設(shè)生態(tài)文明。這是摒棄以往先污染后治理、先低端后高端、先粗放后集約的發(fā)展模式的現(xiàn)實(shí)途徑，是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源環(huán)境保護(hù)雙贏的必然選擇。
有人把低碳經(jīng)濟(jì)歸結(jié)為產(chǎn)業(yè)的“三低模式”，即低能耗、低污染、低排放。那么，怎樣才能實(shí)現(xiàn)我國的低碳經(jīng)濟(jì)？根據(jù)國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略研究中心的有關(guān)文獻(xiàn)記載，從技術(shù)層面來講大致有3個(gè)途徑：
首先，低碳經(jīng)濟(jì)主要有兩種形式：一種是低碳生產(chǎn)，一種是低碳消費(fèi)。具體一點(diǎn)講就是：工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程必須堅(jiān)持持久的節(jié)能減排，城鄉(xiāng)居民要盡快地適應(yīng)低碳生活方式。經(jīng)過科技創(chuàng)新、探索實(shí)踐、不斷進(jìn)步，逐漸形成一種節(jié)能、降耗，同時(shí)也能降低二氧化碳排放的生產(chǎn)模式和生活習(xí)慣。
其次，我國正處于經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和能源調(diào)整的關(guān)鍵時(shí)期，低碳經(jīng)濟(jì)的興起為清潔能源（太陽能、水電、風(fēng)電、核電、生物能源）等新能源的發(fā)展提供了機(jī)遇。從“高碳”過渡到“低碳”，不僅僅是要減少化石燃料的使用，而且需要各個(gè)行業(yè)提高傳統(tǒng)能源的利用效率、減少單位GDP能耗，同時(shí)更多地采用清潔能源和可再生能源，改善能源的結(jié)構(gòu)。
最后是化學(xué)節(jié)能，即通過化學(xué)或化工的方法，使碳元素頻繁地被反復(fù)利用。這樣，不僅能減少二氧化碳?xì)怏w的排放和污染，也能更好地利用碳資源。
眾所周知，水泥工業(yè)是一個(gè)高能耗、高污染、高排放的行業(yè)，被國家列為必須用低碳經(jīng)濟(jì)治理的重點(diǎn)。水泥行業(yè)要實(shí)現(xiàn)宏大的節(jié)能降耗戰(zhàn)略，其關(guān)鍵或許要取決于很多細(xì)微之處。助磨劑是為水泥工業(yè)服務(wù)的一個(gè)新興輔助行業(yè)，其簡單、高效的特點(diǎn)已被越來越多的水泥生產(chǎn)企業(yè)所認(rèn)可。與水泥工業(yè)中其他節(jié)能減排的途徑相比，應(yīng)用水泥助磨劑幾乎不需要增加任何固定資產(chǎn)投資，直接摻入后，經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)可觀。一方面，使用水泥助磨劑能夠提高水泥磨機(jī)的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量，從而直接降低了粉磨電耗；另一方面，由于水泥助磨劑還可以激發(fā)工業(yè)固體廢棄物的活性，減少水泥中的熟料使用量，從而節(jié)省因生產(chǎn)熟料而造成的煤、電消耗，并降低大氣污染物的排放，在實(shí)現(xiàn)“節(jié)能”效果的同時(shí)，也能達(dá)到“減排”的目的。
近年來，我國清潔能源的研發(fā)工作取得了突破性進(jìn)展。我們看到，在低碳生物能源的開發(fā)中，剩余了大量的秸稈殘?jiān)?。由于渣中富含木質(zhì)素，對木質(zhì)素進(jìn)行磺化后，可制備成木質(zhì)素磺酸鹽，這是水泥助磨劑和混凝土外加劑的重要原料。而生物能源的原料主要是可再生的農(nóng)作物，取之不盡，用之不竭；不僅提供了豐富的自然資源，也節(jié)省了大量昂貴的化工原料，從而為助磨劑行業(yè)的發(fā)展提供了新的物質(zhì)基礎(chǔ)。
2009年，我國水泥產(chǎn)量突破了16億噸，而每生產(chǎn)1噸水泥熟料大約會(huì)產(chǎn)生1噸二氧化碳?xì)怏w。許多年前，就有人想過能否將這些二氧化碳捕集下來并回收再利用的問題。用煤炭將二氧化碳還原成一氧化碳，這是非常容易實(shí)現(xiàn)的事情；用生物發(fā)酵的方法制備沼氣也是成熟多年的方法；沼氣的主要成分是甲烷，利用甲烷可以制得廉價(jià)的氫氣，再用氫氣和一氧化碳反應(yīng)，可以制備甲醇。目前，國內(nèi)外正在研究用甲醇制備乙烯、丁烯、丙烯等烯烴類物質(zhì)，并已有大量相關(guān)研究成果的報(bào)道。因此，合成甲醇后，可以利用甲醇制備乙烯。乙烯是合成纖維、合成橡膠、合成塑料的基礎(chǔ)化工原料，同時(shí)也是制備環(huán)氧乙烷的主要原料。目前，工業(yè)上普遍采用將乙烯進(jìn)行催化氧化來制備環(huán)氧乙烷，并且已有很成熟的生產(chǎn)工藝。對環(huán)氧乙烷進(jìn)行氨解可以得到三乙醇胺、二乙醇胺，從而可以獲得水泥助磨劑的主要原料醇胺類物質(zhì)。
此外，還可以將二氧化碳與環(huán)氧乙烷進(jìn)行反應(yīng)，制備碳酸乙烯酯。將制備的碳酸乙烯酯在一定條件下進(jìn)行水解可以制得乙二醇，從而可以獲得水泥助磨劑的主要原料醇類物質(zhì)。
綜上所述，我們可以擬定出利用二氧化碳制備水泥助磨劑的路線圖，即：
二氧化碳→一氧化碳→甲醇→乙烯→環(huán)氧乙烷→三乙醇胺→水泥助磨劑????
二氧化碳+環(huán)氧乙烷→碳酸乙烯酯→乙二醇→水泥助磨劑
有國家政策的支持，相信在不久的將來，我們一定能夠?qū)崿F(xiàn)將水泥工業(yè)生產(chǎn)中大量排放的二氧化碳回收起來，再通過一系列化學(xué)反應(yīng)合成三乙醇胺、乙二醇等基礎(chǔ)化工原料，然后利用這些原料來制備水泥助磨劑的夢想。從這一角度來講，毫無疑問，水泥助磨劑行業(yè)可以對二氧化碳的回收再利用發(fā)揮積極的作用。
于2009年12月7日閉幕的中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議，為中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展定下基調(diào)：2010年經(jīng)濟(jì)工作將重點(diǎn)在“促進(jìn)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變上下功夫”。會(huì)議強(qiáng)調(diào)要“發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整”，在培育新經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)的同時(shí)，將開展低碳經(jīng)濟(jì)試點(diǎn)，努力控制溫室氣體排放。由此，我們可以相信：水泥助磨劑行業(yè)的市場前景會(huì)越來越廣闊，水泥助磨劑產(chǎn)品的原材料結(jié)構(gòu)將逐步生態(tài)化，水泥助磨劑產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的科研領(lǐng)域拓展正在進(jìn)行時(shí)。
毋庸置疑，借助低碳經(jīng)濟(jì)的春風(fēng)，水泥助磨劑行業(yè)轉(zhuǎn)型，發(fā)展為多功能、低碳水泥助磨劑的日子，已經(jīng)為期不遠(yuǎn)。
作者：陳紹龍，趙洪義，宋南京
