2009年6月中國科學院發布了我國科技戰略研究發展路線圖系列報告《創新2050:科技革命與中國的未來》,涵蓋18個科技領域,科學出版社已出版了15卷。其中與水泥工業直接有關的主要有能源、礦產資源、生態與環境、生物質資源、先進制造、先進材料、納米等7個領域。
2009年9月在德國召開的第6屆VDZ國際水泥大會上國際能源機構(IEA),世界可持續發展工商理事會(WBCSD)和水泥工業可持續發展促進委員會(CSI)向一些專家征詢了對草擬中的《2050世界水泥工業發展技術路線圖》(討論稿)的意見。
茲將有關動態及國內外最新的信息一并述評如下,供我國水泥界參考研究。
科技發展路線圖的特征與功能
科技發展路線圖最重要的特征首先是高度的概括性和高度的綜合性,其次就是相對科學準確的前瞻性。
科技發展路線圖是用簡潔清晰的圖形、表格、文字等描述技術進步的發展方向和步驟,其主要功能包含:預測未來市場所需的新產品、新工藝、新技術、新裝備;瞄準目標,確定須要重點研究的關鍵科學與技術;指明科技研發的方向和途徑,組織行業協作,配置研發資源,作出科學決策;尋求知識共享技術協作的新伙伴,減少科技創新的風險,提高創新能力和核心競爭力,把握未來的市場機遇與發展空間。
此外,對傳統產業而言,產業技術發展路線圖又是一個系統診斷工具,可以幫助人們找出產業鏈中的薄弱環節,而這些薄弱環節則往往正是其“利潤池”之所在。
2050年水泥工業發展技術路線圖
國際能源機構(IEA),世界可持續發展工商理事會(WBCSD)和水泥工業可持續發展促進委員會(CSI)組織全球著名的水泥公司和水泥裝備公司,以及各國專家學者共同研究初步商討得出的從現今至2050年期間,世界水泥技術發展的路線圖包含下列6個同時進行的方向、途徑和目標。
1.由生產普通波特蘭水泥(OPC)轉向生產混合水泥
該領域的內容主要有3個方面:其一是廣泛研究采用具有水硬性或膠凝性潛質的各種工業廢料,例如礦渣、粉煤灰、冶煉渣、化工渣、矸石等,進行深度加工用以替代部分水泥熟料,生產少熟料水泥(混合水泥),甚至是無熟料水泥。這也可以理解為往水泥中多摻混合材,用混合材替代部分熟料。其二是研發各種水泥和混凝土的外加劑與改性劑,用以彌補提高水泥混凝土的性能,滿足多樣性的需求。其三是開拓納米技術在水泥基建材中的研究應用。
自從進入本世紀(2000年)以來,國際水泥界在以上3方面已有一定的進展,水泥中混合材的平均摻入量各國均有所提高。例如2008年美國已達8%、日本13%、德國15%、法國17%,逐漸多摻混合材的趨勢正在不斷研發之中。各種水泥混凝土外加劑和改性劑的應用也在向著縱深發展。2002年成立的歐洲水泥基礎研究合作組織(Nanocem)在熟料和混合材的微米、納米級性能研究與混凝土外加劑研究方面已發現若干重大突破的苗頭,前景令人期待。
應該強調指出,所謂OPC向混合水泥轉變,多摻混合材替代熟料,必須遵守確保水泥性能不降低或受損害的前提條件。我國水泥中混合材摻入量平均為30%,其中新干水泥中平均約20%,而落后的“小水泥”中則平均高達40%或更多。這是有一部分“小水泥”因逐利而無視水泥性能和國家標準,超標多摻、濫摻所謂的混合材而造成的。顯然,這種現象非但與上述的混合材深度加工,多生產混合水泥的理念風馬牛不相及,而且應予制裁取締。