水泥作为潜在碳汇对CO2吸收潜力的估算研究

摘要

CO2的过度排放是造成全球气候变暖的主要因素之一。水泥工业一直被认为是一个主要碳源，而实际上水泥使用过程中又转换成碳汇，混凝土会逐渐会吸收空气中的CO2，发生碳化反应，因为水泥也是一个潜在的巨大的碳汇。根据元素守恒定律，假定给以足够长的时间，混泥土的暴露面积足够大，混泥土会全部碳化，吸收回水泥工业排放的全部CO2。但事实上，混泥土的碳化是由表及里进行的，混泥土表面先碳化形成碳化层，碳化层会阻止内部混泥土碳化或降低碳化反应的速度，而且碳化过程也会受到大气CO2浓度、大气湿度、水泥使用方式等多种条件的影响。本文阐述了水泥水化和碳化的过程、机理，研究分析了混凝土碳化的理论模型，并以公路为例定量计算了混凝土碳化对CO2吸收量。此研究为IPCCCO2排放的计算方法调整、准确的预测未来大气中的CO2浓度和全球的温度的变化趋势提供理论基础。