公路“吃”鋰渣緩解新能源發(fā)展之憂(yōu)

世界知名企業(yè)家馬斯克曾說(shuō)，鋰電池就是“新石油”，并對(duì)“鋰電是新能源革命基石”十分堅(jiān)信。但他也許不曾預(yù)見(jiàn)，鋰真如“石油提煉瀝青”一般，會(huì)成為筑路的新材料。

公開(kāi)數(shù)據(jù)顯示，2023年，我國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)量達(dá)958.7萬(wàn)輛，市場(chǎng)占有率達(dá)31.6％。國(guó)際能源署測(cè)算，一輛新能源汽車(chē)的動(dòng)力電池需消耗50千克至70千克的碳酸鋰。“亞洲鋰都”——江西省宜春市數(shù)據(jù)顯示，平均每生產(chǎn)1噸碳酸鋰要產(chǎn)生30噸至50噸鋰渣，產(chǎn)渣比高達(dá)96％以上。隨著鋰用量增多，鋰渣的科學(xué)處理將逐漸成為難題。

《綠色交通“十四五”發(fā)展規(guī)劃》提出，鼓勵(lì)工業(yè)固廢在交通建設(shè)領(lǐng)域的規(guī)?；瘧?yīng)用。交通運(yùn)輸部科學(xué)研究院（簡(jiǎn)稱(chēng)部交科院）就承擔(dān)了這樣一個(gè)交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)試點(diǎn)任務(wù)：固廢資源化利用技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，其中就包括把廢棄鋰渣用于道路建設(shè)的研究。

鋰渣路基可降低四成建設(shè)成本

近年來(lái)，我國(guó)每年公路建設(shè)消耗砂石骨料超100億噸，如果能因地制宜利用鋰渣替代部分公路建設(shè)材料，不僅能緩解當(dāng)?shù)亟ú木o缺的狀況，更能促進(jìn)鋰渣實(shí)現(xiàn)綠色、高效、高值、規(guī)模化利用。試點(diǎn)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，部交科院工程技術(shù)與材料研究中心副研究員程寅介紹，在公路建設(shè)中，改良后的鋰渣可用作優(yōu)質(zhì)的填料或摻和料，其細(xì)膩的顆粒和穩(wěn)定的性能有助于提高公路的承載力和耐久性。

為實(shí)現(xiàn)鋰渣在公路工程中的資源化利用，部交科院聯(lián)合宜春市公路事業(yè)發(fā)展中心、長(zhǎng)沙理工大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)等組建研發(fā)團(tuán)隊(duì)，深入調(diào)研新能源電池企業(yè)，對(duì)各企業(yè)所產(chǎn)鋰渣現(xiàn)場(chǎng)取樣，開(kāi)展鋰渣物化性質(zhì)試驗(yàn)和改良鋰渣配合比試驗(yàn)，分析論證了鋰渣的路用及環(huán)保性能。今年5月，部交科院在全國(guó)范圍內(nèi)率先制定的《公路路基工程利用鋰渣技術(shù)規(guī)范》批準(zhǔn)發(fā)布，填補(bǔ)了鋰渣在交通運(yùn)輸行業(yè)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)空白。

在實(shí)際應(yīng)用中，程寅團(tuán)隊(duì)選取了宜春3個(gè)路段作為試驗(yàn)路段，編制了建設(shè)工程專(zhuān)項(xiàng)施工技術(shù)方案，通過(guò)一系列物理處置和化學(xué)改良措施降低鋰渣的環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)了鋰渣路基的填筑應(yīng)用。經(jīng)檢測(cè)，鋰渣路基的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均滿(mǎn)足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

“劃算嗎？”記者問(wèn)。程寅沒(méi)說(shuō)話(huà)，笑著拿起筆，給記者算了一筆賬：每段試驗(yàn)路段都不算長(zhǎng)，合計(jì)1公里多，其中有幾百米屬于高填方，累計(jì)消納鋰渣20多萬(wàn)噸，降低公路工程建設(shè)成本15％至40％，節(jié)省鋰渣堆存、填埋等處置費(fèi)用及環(huán)保稅費(fèi)超千萬(wàn)元，減少20％以上碳排放量。

長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)應(yīng)用道路周邊環(huán)境

根據(jù)程寅團(tuán)隊(duì)測(cè)算，到2025年，僅宜春市的鋰渣年產(chǎn)量就將達(dá)到1500萬(wàn)噸，跨入大宗工業(yè)固廢級(jí)別。但目前針對(duì)鋰渣的資源化綜合處理能力卻不足90萬(wàn)噸，鋰渣的大量堆積會(huì)進(jìn)一步加劇土地資源浪費(fèi)、生態(tài)環(huán)境污染等問(wèn)題。如何合理處置利用鋰渣已成為鋰電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要技術(shù)難題。

今年5月，江西發(fā)布《公路路基工程利用鋰渣技術(shù)規(guī)范（試行）》，部交科院是起草單位之一。在這份地方標(biāo)準(zhǔn)中，有大量篇幅對(duì)環(huán)保指標(biāo)及要求作了規(guī)范，規(guī)定屬于工業(yè)固體廢物的鋰渣，經(jīng)改性后方可用于公路路堤填筑，并詳細(xì)規(guī)定了對(duì)應(yīng)用路段地下水、地表水和土壤進(jìn)行檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)和要求。

“環(huán)境問(wèn)題一直是我們考慮的重點(diǎn)。試驗(yàn)段已鋪筑近兩年時(shí)間，性能和環(huán)境方面都沒(méi)有問(wèn)題?！背桃f(shuō)，部交科院聯(lián)合生態(tài)環(huán)境部固體廢物與化學(xué)品管理技術(shù)中心、中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院，對(duì)試點(diǎn)公路周?chē)恋?、水體、河流進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)評(píng)估。

部交科院院長(zhǎng)周曉航介紹，該院緊緊圍繞加快建設(shè)交通強(qiáng)國(guó)重大任務(wù)，注重理論創(chuàng)新與實(shí)踐指導(dǎo)相結(jié)合，強(qiáng)化高質(zhì)量科技供給，促進(jìn)新技術(shù)與交通運(yùn)輸融合，加快推進(jìn)固廢資源化利用技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用等7項(xiàng)試點(diǎn)任務(wù)不斷取得新成效，形成一批可復(fù)制、可推廣的典型經(jīng)驗(yàn)。以固廢資源化利用技術(shù)為代表，該技術(shù)目前已在全國(guó)10多個(gè)省區(qū)公路工程建設(shè)中成功應(yīng)用，累計(jì)鋪筑公路里程百余公里，利用工業(yè)固廢總量達(dá)480萬(wàn)噸，實(shí)現(xiàn)碳減排量1.1萬(wàn)噸。