微生物鋼渣膠凝材料是一種具有膠凝性能的新型建材,以鋼渣為原料通過微生物礦化作用轉化而來。微生物鋼渣膠凝材料具有環保、低碳等特點,其即為鋼渣資源化利用提供了新思路,又豐富了低碳建材品類。
我國是全球最大的產鋼國,根據國家統計局數據顯示,2024年,我國粗鋼產量100509萬噸、鋼材產量139967萬噸。鋼渣是煉鋼過程的副產品,年產量巨大、庫存總量高,2024年鋼渣產量超1.5億噸。我國鋼渣產量高,但資源化利用率遠低于國外綜合利用水平,目前在30%-40%之間。
廢棄鋼渣易造成土地占用、河流淤塞、環境污染、資源浪費等現象,因此實現鋼渣二次資源高效安全利用,具有極大的社會經濟和安全效益。鋼渣主要成分包括硅酸二鈣(C2S)、鈣鎂橄欖石(CMS)、硅酸三鈣(C3S)、鐵酸二鈣(C2F)等。
鋼渣中含有大量的可水化硅酸鹽礦物,作為膠凝材料可替代水泥使用。在自然條件下,鋼渣可發生碳化,但反應速率緩慢,同時化學激發、機械激發、熱力激發等鋼渣碳化技術均存在一定問題。微生物礦化是自然界中長期存在的現象,基于微生物礦化所制備的鋼渣膠凝材料兼具環保、低碳、低能耗等特點,工程應用前景廣闊。
根據新思界產業研究中心發布的《
2025-2029年微生物鋼渣膠凝材料行業深度市場調研及投資策略建議報告》顯示,隨著鋼渣綜合利用重視度提升、綠色建材需求增加,微生物鋼渣膠凝材料研究正不斷興起,我國相關科研院校包括東南大學、山東理工大學、天津城建學院、華北理工大學等。其中東南大學綠色建材與固碳利用研究中心的錢春香教授團隊的創新技術成果——微生物固碳鋼渣膠凝材料制備技術,榮獲了第50屆日內瓦國際發明展科技金獎。
微生物鋼渣膠凝材料應用潛力大,但目前來看,微生物鋼渣膠凝材料仍處于實驗室階段,工程化應用尚存在一定問題,如微生物礦化效果不穩定、制備成本較高、微生物菌種難以選擇與培養等。
新思界
行業分析人士表示,微生物鋼渣膠凝材料可用作土木工程材料、建筑材料等,用于道路工程、地基回填與加固等場景。微生物鋼渣膠凝材料為鋼渣資源化利用提供了新思路,近年來其研究正不斷興起,隨著制備工藝優化、相關研究深入,微生物鋼渣膠凝材料有望成為節能建筑、低碳建筑的重要選擇。
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