芬蘭紙漿廠革命：把二氧化碳鎖進(jìn)建筑材料

碳匯林網(wǎng)訊 芬蘭森林工業(yè)集團(tuán)MetsäGroup的拉烏馬工廠，一款由奧地利科技公司安德里茨制造的碳捕獲試點(diǎn)裝置已直接安裝在生產(chǎn)線流程上。這里的木質(zhì)纖維在加工過程中釋放的生物源二氧化碳，正被捕捉、壓縮，然后運(yùn)輸?shù)?50公里外混凝土工廠的養(yǎng)護(hù)室中。這些氣體與混凝土中的礦物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，最終轉(zhuǎn)化為石頭中穩(wěn)定的礦物質(zhì)，這不僅能永久封存二氧化碳，還因增強(qiáng)了材料強(qiáng)度而減少了對高碳水泥的依賴。

1、森林產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新實(shí)踐
芬蘭的森林工業(yè)正在經(jīng)歷一場深刻的變革。芬蘭每年產(chǎn)生約2800萬噸生物二氧化碳，其規(guī)模與2022年的化石排放量相當(dāng)。這龐大的碳資源，正從“排放問題”轉(zhuǎn)變?yōu)椤把�環(huán)原料”的核心。
在拉烏馬工廠，一項(xiàng)開創(chuàng)性的合作正在進(jìn)行。MetsäGroup與安德里茨合作安裝的碳捕獲試點(diǎn)裝置，標(biāo)志著北歐國家在碳利用技術(shù)上的領(lǐng)先地位。捕獲的二氧化碳被送往Rakennusbetoni-jaElementtiOy混凝土公司，在那里通過Carbonaide的專利碳化技術(shù)注入混凝土養(yǎng)護(hù)過程。

2、生物源二氧化碳：為何與眾不同？
生物源二氧化碳與化石燃料產(chǎn)生的二氧化碳有著本質(zhì)區(qū)別。它來源于可持續(xù)管理的森林，在樹木生長過程中從大氣中吸收，再在工業(yè)生產(chǎn)過程中釋放。這一循環(huán)特性使其成為負(fù)碳技術(shù)的理想原料。當(dāng)這些二氧化碳被永久封存在建筑材料中時(shí)，整個(gè)鏈條實(shí)現(xiàn)了“從大氣中來，到產(chǎn)品中去”的閉環(huán)。
在芬蘭，生物質(zhì)已成為最大的可再生能源來源，使該國能在必要時(shí)完全通過生物燃料維持?jǐn)?shù)月的能源需求。這種能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢為碳捕獲與利用提供了穩(wěn)定的基礎(chǔ)。

3、從廢氣到建材：技術(shù)流程全景
在紙漿廠，特殊設(shè)計(jì)的裝置直接從工藝生產(chǎn)線中分離二氧化碳。安德里茨的碳捕獲技術(shù)經(jīng)過優(yōu)化，能夠高效處理紙漿廠環(huán)境中的氣體。捕獲的二氧化碳經(jīng)過壓縮，通過專用運(yùn)輸工具送往混凝土預(yù)制廠。在混凝土養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)，二氧化碳被引入密閉的養(yǎng)護(hù)室，與混凝土中的鈣、鎂等礦物質(zhì)發(fā)生碳化反應(yīng)，形成穩(wěn)定的碳酸鹽礦物。
這一反應(yīng)不僅永久封存了碳，還增強(qiáng)了混凝土的早期強(qiáng)度，使生產(chǎn)者可以減少水泥用量——這是混凝土中最具碳密集性的成分。

4、芬蘭模式的獨(dú)特優(yōu)勢
芬蘭在這一領(lǐng)域的領(lǐng)先地位并非偶然。北歐國家擁有豐富的生物二氧化碳資源，這些資源相對容易從森林工業(yè)設(shè)施中獲取。這種集中的可再生二氧化碳源在歐洲其他地方并不常見，為芬蘭創(chuàng)造了獨(dú)特的發(fā)展機(jī)遇。
芬蘭林產(chǎn)工業(yè)集團(tuán)MetsäGroup碳捕集計(jì)劃的項(xiàng)目經(jīng)理KaijaPehu-Lehtonen指出，捕集木材產(chǎn)生的二氧化碳為芬蘭發(fā)展新的工業(yè)價(jià)值鏈提供了重大機(jī)遇，同時(shí)減少了對化石原料的依賴。
安德里茨推出的BioCircleToZero計(jì)劃進(jìn)一步體現(xiàn)了芬蘭的系統(tǒng)性方法，該計(jì)劃旨在“不增加木材采伐量的情況下，使木材的價(jià)值翻一番”。通過優(yōu)化生物質(zhì)利用，芬蘭正構(gòu)建一個(gè)完整的生物精煉生態(tài)系統(tǒng)，推動(dòng)綠色轉(zhuǎn)型的同時(shí)提高林業(yè)競爭力。

5、行業(yè)前景與擴(kuò)展應(yīng)用
這一創(chuàng)新不僅限于生產(chǎn)鋪路石。芬蘭的探索已延伸到更廣泛的領(lǐng)域。
VTT技術(shù)研究中心和LUT大學(xué)的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種方法，可以將森林工業(yè)垃圾焚燒產(chǎn)生的二氧化碳轉(zhuǎn)化為制造聚丙烯和聚乙烯的原料——這些都是普通塑料產(chǎn)品的基礎(chǔ)材料。將1000萬噸生物二氧化碳轉(zhuǎn)化為可再生產(chǎn)品需要約60太瓦時(shí)的可再生電力，約占芬蘭年用電量的70%。盡管如此，芬蘭擁有3000萬噸的大型生物基二氧化碳源，為工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)提供了充足的原料和基礎(chǔ)設(shè)施。
同時(shí)，像Fiberwood這樣的芬蘭初創(chuàng)公司，通過將木漿和機(jī)械化木材加工的副產(chǎn)品升級再造，創(chuàng)造出負(fù)碳的隔熱和隔音材料。這些材料不僅在使用壽命內(nèi)封存二氧化碳，而且設(shè)計(jì)為100%可回收和可生物降解。

技術(shù)流程與應(yīng)用前景速覽
為了更直觀地理解芬蘭在生物源二氧化碳利用方面的創(chuàng)新鏈條，以下表格概括了從捕獲到最終應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)：

6、材料變革與市場轉(zhuǎn)型
隨著全球建筑行業(yè)面臨減少碳足跡的壓力，對低碳建筑材料的需求日益增長。通過碳匯林網(wǎng)等行業(yè)平臺傳播的知識顯示，建筑行業(yè)對環(huán)境影響的關(guān)注達(dá)到了前所未有的高度。
全球保溫材料市場價(jià)值約25億歐元，正處于變革的臨界點(diǎn)。特別是在監(jiān)管壓力下，對木纖維保溫材料等無化石解決方案的需求正在上升。
未來，MetsäGroup正在評估在工廠所在地建立全面示范工廠的可行性。規(guī)劃中的裝置每年能夠捕獲3萬至10萬噸二氧化碳，這將是從目前每天一噸產(chǎn)出的重大飛躍。

在芬蘭的Hollola混凝土工廠，一塊塊看起來普通的鋪路石正從養(yǎng)護(hù)室中產(chǎn)出。與傳統(tǒng)產(chǎn)品不同的是，每平方米這樣的鋪路石中封存著相當(dāng)于一棵幼樹一年吸收量的二氧化碳。從拉烏馬紙漿廠生產(chǎn)線到Hollola的混凝土養(yǎng)護(hù)室，一條連接森林與城市的綠色鏈條正在形成。