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一张白纸,它的主要成分或许不是木浆,而是曾被当作垃圾的粉煤灰;生产水泥的主要原料不再是石灰石,工业废渣电石渣、大理石粉等都将是其最佳替代品;排放量巨大的钢渣、铁尾矿、高炉渣等,也将成为建设高铁、大坝等所需的高性能混凝土的主要成分。
“物质是不灭的,组成物质的任何分子或矿物都是有用的,都可以被有效利用,废弃物只不过是放错了地方的资源。”7月16日,在于北京召开的第二届固废处理与生态材料学术与应用会议上,中国工程院副院长徐德龙院士如是说。
当前,我国正处于工业化和城镇化建设的高速增长期,该过程也是对资源和能源的高消耗期。徐德龙对此表示,绿色发展可形成很多新的增长点,而强调对物质吃干榨尽、以提高资源利用率为核心的固废处理循环发展,将是绿色发展的有效途径。
绿色发展需要“圆道”
近年来,在经济复苏和应对气候变化的双重压力下,美国、欧盟、韩国等政府纷纷提出“绿色发展战略”,我国也已启动《中国制造2025》,以科学决策引领制造业发展。
徐德龙表示,绿色发展的内涵包括绿色的生产方式、绿色的生活方式以及环境容量和质量提升三方面,通过节能减排和扩大可再生能源的利用,是当前绿色发展的重点和中心任务,而循环发展应是实现绿色制造的最有效、最主要的方式和必由之路。
“中国传统哲学思想讲究‘圆道’,圆指循环链接,道指阴阳变化,所谓‘一阴一阳为之道’,用它来阐述事物之间的关联、矛盾、相互作用和发展变化规律。”在徐德龙看来,循环发展就是一种“圆道”,它强调对物质的循环再生利用,以“资源化、减量化、再利用”为原则,以物质的闭路循环及能量的梯度利用为特征,是一种模仿自然生态系统物质循环和能量流动的经济发展方式。
对于循环发展,徐德龙提出了3R原则,即减量化(Reduce):用尽可能少的原材料来实现既定的生产和消费目的,即“省”;再使用(Reuse):反对产品一次性使用而追求利润的思维,强调产品的经久耐用性,经过适当清理或再制造后可反复使用,即“俭”;再循环(Recycle):对失去功能或不具备再制造利用的产品进行分离处理,并作为原料资源重新加工使用的过程,如城市矿山,即“圆”。
“绿色制造的目标就是使产品从设计、制造、使用到报废的全生命周期中对自然环境的影响最少,对自然生态无害或危害极小,使资源利用率最好,能源消耗降到最低。”徐德龙表示,绿色制造是一个闭环系统,是一种低熵的产品制造和使用模式。因此,必须在整体论和系统工程的视野下,综合考虑和解决产品制造的原则,事关材料制备——加工制造——使用维修——报废收集——再生回收利用等环节中一系列有关环境问题。
新技术工艺成实现途径
在徐德龙看来,实现绿色制造的路径虽然有许多,但绿色新产品、新技术及新工艺的研发却是其关键路径。
例如,用工业炉渣(高炉渣/钢渣/粉煤灰)等为主要组分制造高性能混凝土,不仅有效解决了大坝、高铁、高速公路、超高层建筑等大体积混凝土的稳定性耐久性的难题,还使我国每年少生产10亿吨水泥熟料、减排二氧化碳9亿吨、节约标煤1亿吨、节电600亿度、少开采矿石16亿吨。
另外,向来以“最大固体废弃物”、粉尘污染等面目示人的粉煤灰,也正成为热捧的新“矿藏”。此前,粉煤灰主要用来生产水泥和建筑材料,高附加值利用仅占4%,为解决这个问题,研究者开始尝试利用粉煤灰制作更多新材料。
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