降低温室效应的有效方法：水泥厂回收效果增倍
太阳能量主要以光的形式到达地球，其中大部分被吸收，并通过各种方式转化为热量，热量最后以红外(热)辐射形式从地球再辐射出去。在大气层中，氮和氧所占的比例是最高的，它们都可以透过可见光与红外辐射。二氧化碳对光辐射没有阻碍，但是能吸收红外线并阻挡红外线通过，就像温室的玻璃顶罩一样，能量进来容易出去难。大气中的二氧化碳越多，对地球上热量逸散到外层空间的阻碍作用就越大，从而使地球温度升高得越快，这种现象就叫做温室效应。
如今，公众将二氧化碳减排的希望更多地寄托于技术。2007年，美国麻省理工学院（MIT）的一项重要研究认为：对美国和中国这类储碳量丰富的国家来说，关键的促成技术能够让这些国家在燃烧其丰富的化石燃料的同时，减少二氧化碳排放量。但是，这类技术价格昂贵。几位专家估计，目前每捕获和储藏1吨二氧化碳的费用是60美元。因此，除非有法律或法规的强制作用，如二氧化碳税等，否则，燃煤电厂不太可能大规模地采纳这些技术【1】。
目前从世界各国看，二氧化碳捕集与封存（CCS）技术被认为是短期之内应对全球气候变化最重要的技术之一。该技术是通过一定的化学反应将二氧化碳捕捉起来，使之不排放到大气中，再经过压缩、运输，将其封存在枯竭的油田和天然气井或者其他安全的地下场所，以备适时开发应用。但该技术成本大，风险也大。而推广二氧化碳的再利用可能更现实。
除了将捕集的二氧化碳埋起来封存外，还有没有其他办法将收集到的二氧化碳进行处理呢？中国工程院院士金涌在近日召开的第九届中国经济论坛上提出了一个建议：从中国的情况来看，推广二氧化碳的再利用可能更现实【2】。
降低大气二氧化碳浓度的有效方法
金涌认为，我们开展碳利用的空间很大。比如我国水泥年产能约13亿吨，占全球的一半左右。这里面就存在很大的二氧化碳再利用空间。金涌的思路是，烧水泥的时候分解碳酸钙，会生成大量的二氧化碳，再将二氧化碳耦合一个碳变成一氧化碳的放热反应，不完全燃烧一部分碳，生成一氧化碳。同时用热量把二氧化碳通过碳还原成一氧化碳，这样就可以把生产水泥过程中释放的二氧化碳变成一氧化碳。一氧化碳再往下利用，可以与氢合成甲烷、甲醇。现在国内外正在研究用甲醇做乙烯、丁烯、丙烯。我们可以先做甲醇，用甲醇做乙烯、丙烯、丁烯，同时也可以用甲醇做甲苯、乙苯、二甲苯。如果“三烯”、“三苯”都可以这样做的话，我们就可以把大量的二氧化碳储存在材料里面，起码可以减缓几十年。这是一个组合拳，通过过程的组合，通过再利用，达到减排的目的【2】。
用水泥和二氧化碳可以制成二氧化碳空心砖，成为具有更好保温性能的保温建筑材料。二氧化碳气体填充到双层保温玻璃窗中，即可以达到增强保温效果，又存储了二氧化碳。
值得指出的是，水泥的烧制和使用过程是一个互逆的化学反应过程，前一个过程释放二氧化碳，是吸热反应；后一个过程吸收二氧化碳，是放热反应。在两个过程中，向大气排放二氧化碳的总和为零，两个过程不可分割，与化石燃料使用完全不同。所以，水泥生产不是二氧化碳高排放行业。把水泥企业计入大气二氧化碳浓度增加源是不科学的，向水泥企业征收“二氧化碳排放税”也是不合理的【3】。
合理利用烧制水泥过程中释放的二氧化碳，可以直接减少向大气排放二氧化碳，达到减排的目的；水泥使用过程中吸收二氧化碳，是消耗大气中二氧化碳的过程，达到降低大气二氧化碳浓度的目的。因此，回收烧制水泥过程中释放的二氧化碳，是一个降低大气二氧化碳浓度的有效方法。
提高水泥烧制过程中的二氧化碳回收技术，实际上就是提高降低大气二氧化碳浓度的技术，是一项大有可为的降低温室效应的科学技术。
自然界温室气体的消长过程
900万年前，地球非常暖和，以至于鳄鱼这样的热带生物曾经在北极圈内生存和繁衍。当然，地球并不总是那么炎热，在某些时候，它也异常寒冷，冰块覆盖了大半个地球。
为什么地球会在两种极端的气候之间徘徊？科学界的主流意见是，二氧化碳是主导者。过去10亿年中，伴随着炎热的气候的是大气中高含量的二氧化碳，反之亦然。当然，凡事总有例外，极少量的研究证明，在某些时期，二氧化碳含量高时，气候也极其寒冷；而气候变得炎热时，二氧化碳的含量反而异乎寻常地高。
综合了各种不同的证据和线索，一幅连续的地球温度变化图形成了。冰川期偶尔出现，在地球发展史上冰期的时间只占整个地球历史时期的十分之一左右，而绝大部分时间是处于温暖期。实际上，在地球的历史中，曾经存在着比现在更炎热的时期。
1981年，宾夕法尼亚州立大学的吉姆·卡斯汀(JimKasting)提出，地球的气候保持相对的稳定，要归因于二氧化碳——地球的温度调节器。地球存在一个漫长的碳循环：一些二氧化碳，以有机物或碳酸盐岩的形式，埋在地表的深处一段时间，最终通过火山爆发释放到大气中。
碳循环的第一步是碳酸盐岩石的形成，当二氧化碳和硅酸盐岩石发生反应时，碳酸盐岩石就形成了，这个过程被称为侵蚀或风化。卡斯汀指出，风化的进度取决于温度。当这个星球很炎热时，风化的速度加快，将大气中的二氧化碳转移到地表深处，让大气中的二氧化碳含量下降，地球的温度也就随之下降。当整个星球陷入严寒时，风化变得很慢，但是火山会将埋在地表的二氧化碳释放到大气中，所以二氧化碳的含量最终还是在上升。
尽管任何因素都可能影响到气候的变迁，从地球轨道的变动到大陆板块位置的变化，但温室气体的含量尤其是二氧化碳含量是最为重要的因素【4】。
大气中二氧化碳的减少，除无机的二氧化碳和硅酸盐岩石发生反应外，还有有机的绿藻、绿色植物光合作用的结果。覆盖全球的热带雨林显然是消耗大气中二氧化碳的重要因素。
全球气候冷暖的变迁不是单向的，而是互相创造彼此转化的条件：当整个星球陷入严寒时，风化变得很慢，绿色植物也变得很少，但是火山会将埋在地表的二氧化碳释放到大气中，所以二氧化碳的含量最终还是在上升；当这个星球很炎热时，风化的速度加快，热带雨林也快速增长，将大气中的二氧化碳转移到地表深处，形成碳酸盐和石油等化石燃料，让大气中的二氧化碳含量下降，地球的温度也就随之下降。
水泥在使用过程中吸收二氧化碳的证据
历史记录表明，减少大气中二氧化碳的浓度，最有效的方法是植树造林，利用藻类、绿色植物的光合作用来吸收二氧化碳。水泥在使用过程中吸收二氧化碳，相当于“二氧化碳和硅酸盐岩石发生反应生成碳酸盐岩石”。因而也是有历史证据的有效方法。
除绿色植物外，提高水泥烧制过程中的二氧化碳回收技术，大量使用水泥制品，是减少大气中二氧化碳浓度最有效的方法。
参考文献
1．王丹红。美国巨额研究经费用于处理二氧化碳。2009年03月04日11:30来源：《科学时报》。http://scitech.people.com.cn/GB/8904495.html
2．肖化。二氧化碳：埋起来还是用起来？来源：中国化工报。日期：2010-1-11。http://www.cpcia.org.cn/html/news/20101/71722_5186.shtml
3．杨学祥，杨冬红.二氧化碳的新用途：水泥厂不是高排放企业.发表于2010-8-289:02:07科学网。http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=356948
4．失控的二氧化碳。2010-08-2107:28:23 来源:南都周刊(广州)。http://focus.news.163.com/10/0821/07/6EJHM6OT00011SM9.html
使用微信“扫一扫”功能添加“谷腾环保网”
