一块砖的负碳千年之旅

我国钢铁产业碳排放量约占全国总量 15%，全球钢铁碳排放量 60% 以上，减排形势严峻，推进减碳技术应用势在必行。

北京科技大学矿石展厅中，一块特殊的“砖”—— Carbon2Rock 负碳钢渣块，引起了人们的关注。这块砖是由二氧化碳和钢渣反应生成的，其重量的五分之一来自二氧化碳，相当于一个人一两个小时的呼出量。

在“双碳”目标下，二氧化碳捕集、利用与封存（CCUS）技术备受瞩目。随着全球变暖加剧，需要加快技术迭代创新，推动 CCUS 规模化应用。

Carbon2Rock 矿化过程模拟了天然矿物风化胶结成岩的过程，在实验室 24 小时内即可实现。该技术不仅固定了二氧化碳，还提高了钢渣的利用率，实现了一举两得。

作为全球最大的钢铁生产国，我国钢铁业碳排放高达 54% 的全球产量。河钢集团研究中心主任田京雷指出，减碳技术对于钢铁行业绿色转型至关重要，未来钢铁出口将面临更严格的低碳标准。

Carbon2Rock 钢渣选择性调控碳化及资源化一体化技术无需单独富集二氧化碳，增加了技术实用性，降低了成本。该过程不会产生二次废水、废渣或废气。

Carbon2Rock 具有抗压力优于普通砖块的特点，其用途广泛。这块砖不仅可以当作普通砖来使用，还具有潜在的工业应用前景。

北京科技大学土木与资源工程学院副教授李佳洁向记者展示了固碳砖块的抗压性能：实验平台上，一直加压到107兆帕，固碳砖块才“粉身碎骨”。经过二氧化碳“养护”的钢渣块，能够达到30兆帕至100兆帕强度。100兆帕也就是每平方米受到1000吨的压力，李佳洁介绍，具备这样的性能，就属于超高性能混凝土，可以用在桥梁建设等场景；而达到30兆帕以上，就可以用于道路建设，50兆帕以上可以用来建造房子。

在实验室，记者看到一些用固碳砖块做出的刻印着不同logo图案的文创产品，还有一些带有纹理的超薄板材，可以代替天然石材作为建筑外墙修饰。“我们可以加一些纤维，做出纤维钢渣碳化薄板，它的抗折性能要比普通板材强得多。”苏伟介绍，固碳砖生物相容性较好，可以作为护坡石、护坡砖，用于生态修复工程。苏伟认为，固碳产品不但要追求技术指标的极致先进，还要兼顾适配多个应用场景。例如，苏伟团队并没有追求产品极致的固碳率，如今实现20%左右固碳率，就固碳本身来看，还有不少潜能，“我们希望在固碳的同时更关注产品开发，尽可能实现钢渣资源化利用，让技术更有生命力。”苏伟说。

价格是市场竞争力的重要方面，这样做出的固碳砖会比普通砖更贵吗？苏伟表示，钢铁固废成本是有优势的，未来在加工过程中用上绿电，那么整个成本与碳排会比传统类似材料均大幅降低。当前二氧化碳固碳的“绿色溢价”还没能完全体现，随着碳市场的完善，固碳、减碳技术的价值一定能逐步发挥出来。

走出实验室走向产业化2024年5月，苏伟团队的Carbon2Rock钢渣选择性调控碳化及资源化一体化技术，通过了腾讯发起的中国CCUS领域首个亿元级资助计划“碳寻计划”终选，是“碳寻计划”在试点支持赛道上重点支持的四个项目之一，将由河钢集团提供场景和配套资金，在河钢唐钢建设行业首个1000吨碳/年的钢铁行业烟气直接钢渣固定应用示范项目。

苏伟表示，这是国内的行业首台套项目，目前产线设计已经完成，打通整套工艺流程后，将对下一步实现规模化应用起到支撑作用，“我们已经在与合作伙伴探讨固碳产品在矿井填充、矿山修复领域的规模化应用场景。”像苏伟团队这样得到“碳寻计划”深度支持的项目共有13个，它们从三百多个申报项目中脱颖而出。

在对申报项目评审和考察过程中，腾讯可持续社会价值副总裁许浩发现，CCUS技术全产业链各环节创新点，国内均有团队参与，呈现活跃态势。“哪怕今天我们还没有明确的碳价格激励，已经有CCUS初创企业能够进行市场化发展，这意味着该项技术潜力非常大，让我们认为CCUS很有前景。”许浩说。

成本仍然是困扰CCUS技术扩大应用的最大掣肘。研究显示，按照当前CCUS技术成本计算，以电厂和水泥厂为例，加装CCS（碳捕集与封存）之后，每度电和每吨水泥成本涨幅会超50%；钢铁厂加装CCS之后，每吨钢成本将上涨超15%。

苏伟指出，钢铁行业二氧化碳排放问题十分复杂，中国钢铁行业应探索与工艺流程紧密结合的 CCUS 技术路线。降低成本的关键在于技术创新。

许浩表示，“我们希望技术迭代进程加速，因为二氧化碳仍在持续释放到大气中。我们需要加快研发、试点和规模化进程，降低成本，并实现大规模应用。”

这也是腾讯发起“碳寻计划”的宗旨。许浩表示：“我们携手河钢集团、华润集团和海螺集团等合作伙伴，为优秀项目提供资金和资源支持，帮助前沿技术走出实验室，迈出产业化第一步。”

今年的第二期“碳寻计划”将扩大为全球范围内的前沿低碳技术寻觅。在 CCUS 和碳移除技术的基础上，计划还将涵盖长时储能等更多创新技术，并与国内外产业伙伴合作，助力技术跨越“死亡谷”。