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科研團隊在產業(yè)廢棄物資源增效減碳方面取得重要進展
2025年06月13日 10:59:43
來源：化工儀器網(wǎng) 點擊量：4425
近日，山西大學資源與環(huán)境工程研究所程芳琴教授團隊與清華大學魯璽教授聯(lián)合在產業(yè)廢棄物資源增效減碳方面取得重要進展。
隨著城市化進程不斷加快，工農業(yè)生產效率不斷提高，各行業(yè)所產生的廢棄物也日益增多，對生態(tài)環(huán)境造成了嚴重影響。因此，加強這些廢棄物的循環(huán)利用不僅是完善廢棄物管理體系的重要內容，也是加強生態(tài)文明建設、推動經濟高質量發(fā)展的關鍵。
近日，山西大學資源與環(huán)境工程研究所程芳琴教授團隊與清華大學魯璽教授聯(lián)合在產業(yè)廢棄物資源增效減碳方面取得重要進展。研究成果以“Synergistic gas-slag scheme to mitigate CO2 emissions from the steel industry”為題發(fā)表于Nature Sustainability(影響因子：26.2)。
工業(yè)廢棄資源循環(huán)利用是產業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關鍵，鋼鐵-焦化產業(yè)貢獻了全球工業(yè)碳排放量的30%，其伴生的高溫熔渣(1600°C)與工藝尾氣(含CO/H?/CH?)蘊含大量熱能與碳氫資源，物質-能量協(xié)同減碳潛力尚未充分開發(fā)。
針對這一問題，研究團隊建立了“化工-環(huán)境-經濟”融合的動態(tài)混合評估模型，構建覆蓋全國361家鋼鐵廠、331家焦化廠、1531家水泥廠的點源數(shù)據(jù)集及空間匹配模型，系統(tǒng)研究了焦爐煤氣-廢渣協(xié)同減碳效益，闡明了當前產業(yè)布局與資源約束下，煤-焦-冶-建-化產業(yè)鏈共生的脫碳潛力。
該研究構建了以吸附重整技術鏈接“渣熱回收-吸附重整-高爐噴吹-建材利用”全流程的能-質循環(huán)技術體系，通過氣-渣組分協(xié)同調控與能質耦合，突破傳統(tǒng)氣/渣單一循環(huán)模式瓶頸，將碳減排潛力由15%-28%提升至48%，固廢利用率由30%提高到65%。基于此研究框架，評估我國煤-焦-冶-建-化產業(yè)共生潛力，碳減排潛力可達63%-92%。在現(xiàn)有產業(yè)布局和資源潛量約束下，氣-渣協(xié)同循環(huán)技術適配煤基產業(yè)集聚區(qū)，實現(xiàn)資源增效減碳。
山西煤炭資源儲量大、分布廣，是我國重要的煤炭工業(yè)生產基地。在“雙碳”目標和能源清潔化轉型背景下，調整能源供應體系，形成多元化清潔能源供應體系是大勢所趨。
據(jù)了解，山西全省目前累計建成118座智能化煤礦，布局30座綠色開采試點煤礦，先進產能占比81%。有序布局大容量、高參數(shù)、低能耗煤電機組，60萬千瓦及以上機組占“半壁江山”。而此次科研團隊在產業(yè)廢棄物資源增效減碳方面取得的重要進展，無疑為山西煤炭工業(yè)綠色轉型增添了強勁動力。
素材來源：山西大學資源與環(huán)境工程研究所
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