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科研團隊在產業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 點擊量：4029
近日，山西大學資源與環境工程研究所程芳琴教授團隊與清華大學魯璽教授聯合在產業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，工農業生產效率不斷提高，各行業所產生的廢棄物也日益增多，對生態環境造成了嚴重影響。因此，加強這些廢棄物的循環利用不僅是完善廢棄物管理體系的重要內容，也是加強生態文明建設、推動經濟高質量發展的關鍵。
近日，山西大學資源與環境工程研究所程芳琴教授團隊與清華大學魯璽教授聯合在產業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”為題發表于Nature Sustainability(影響因子：26.2)。
工業廢棄資源循環利用是產業可持續發展的關鍵，鋼鐵-焦化產業貢獻了全球工業碳排放量的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-能量協同減碳潛力尚未充分開發。
針對這一問題，研究團隊建立了“化工-環境-經濟”融合的動態混合評估模型，構建覆蓋全國361家鋼鐵廠、331家焦化廠、1531家水泥廠的點源數據集及空間匹配模型，系統研究了焦爐煤氣-廢渣協同減碳效益，闡明了當前產業布局與資源約束下，煤-焦-冶-建-化產業鏈共生的脫碳潛力。
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-質循環技術體系，通過氣-渣組分協同調控與能質耦合，突破傳統氣/渣單一循環模式瓶頸，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-化產業共生潛力，碳減排潛力可達63%-92%。在現有產業布局和資源潛量約束下，氣-渣協同循環技術適配煤基產業集聚區，實現資源增效減碳。
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、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綠色轉型增添了強勁動力。
素材來源：山西大學資源與環境工程研究所
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