在國家自然科學基金項目（批準號：U21A20321、72025401）資助下，山西大學程芳琴教授、狄子琛副教授與清華大學魯璽教授團隊合作在碳減排與固廢資源循環的研究方面取得進展。相關成果以“氣-渣協同減排鋼鐵工業碳排放（Synergistic gas–slag scheme to mitigate CO₂emissions from the steel industry）”為題，于2025年5月28日在線發表于《自然·可持續發展》（Nature Sustainability）雜志上。tpxw2025-07-24-01.jpg
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%，伴生的高溫熔渣（1600°C）與工藝尾氣（含CO/H₂/CH₄）蘊含大量熱能與潛在固碳組分，其物質-能量協同減碳潛力尚未充分開發。
針對這一問題，上述研究團隊構建“化工-經濟-環境”融合的動態混合評估模型，開發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，實現基于原位氣-渣協同循環的大幅碳減排，成本僅為碳捕集技術方案的一半，打破傳統循環技術碳減排的限制。通過構建覆蓋全國上百家鋼鐵廠、焦化廠、水泥廠及生物質資源的空間數據集及空間匹配模型，證明在現有產業布局和資源潛量約束下，該能質循環技術能適配約46%的鋼鐵廠，可助力部分省份實現噸鋼碳排放強度下降一半左右。
該研究成果量化評估了鋼鐵工業內源能質循環的深度減碳潛力，構建了“尾氣-熔渣協同循環體系”并提出分階段脫碳技術路線圖，為高碳工業低碳轉型與循環經濟發展提供了借鑒。
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