水泥是現代生活所需的最基本材料之一。英國每年生產超過800萬噸水泥用于建造房屋、學校、道路、辦公室和醫(yī)院，泰國每年生產近3300萬噸水泥，印度是僅次于中國的世界第二大水泥生產國，每年生產超過3.23億噸水泥。

然而，要達到制造工藝所需的約1500℃的溫度，需要大量能源密集型化石燃料，主要是煤炭。因此，水泥行業(yè)占全球溫室氣體排放量的8%，其40%來自燃料使用，60%來自化學反應。

近年來的一個成功案例是采用替代品替代化石燃料，例如由日常垃圾的可燃成分制成的垃圾衍生燃料(RDF)和碳密集度較低的不可回收塑料廢物(NRPW)。最近的研究表明，與煤炭相比，每公斤RDF的燃燒可減少約2.25公斤二氧化碳。

目前，歐洲是替代燃料使用方面的全球領先者，在某些情況下，政府部門可以向水泥生產商支付焚燒廢料的費用，或者免費提供廢料以供處理。在德國和波蘭，替代率高達70%。英國整個行業(yè)的平均總替代率目前為43%--每年替代相當于50萬噸煤炭，但仍遠低于70% 的目標。

在亞洲，替代燃料的利用率嚴重不足。例如，中國和印度是全球最大的兩個水泥生產國，替代率分別為7%和4%。中國、印度、緬甸、泰國和越南是世界上塑料消費量最大的國家--每天積累約217000噸塑料垃圾，替代和減排的機會應該非常大。然而，這些國家中的許多國家沒有必要的廢物管理基礎設施來收集和處理塑料垃圾。

替代燃料的復雜性 

替代燃料的成分將以不同的方式影響生產過程，從水分含量到揮發(fā)性物質含量和顆粒大小。替代燃料來自許多不同的領域，其成分遠比煤炭復雜，還含有可能導致工廠內積聚和堵塞的化學物質。這反過來又會導致生產中斷，甚至出現危險的熱失控情況。替代燃料的能量密度也較低，并且在水分含量方面帶來挑戰(zhàn)。

此外，焚燒這些廢物時釋放出的二惡英和呋喃（一類有毒物質）可能對我們的健康和生態(tài)系統(tǒng)有害，具體取決于焚燒過程的溫度和廢物的成分。

水泥窯使用RDF的另一個主要問題是氯含量，氯含量會影響混凝土的結構完整性。氯化合物和堿硅反應會產生鹽，從而導致微裂紋和抗壓強度下降。氯還會使混凝土中的鐵氧化，導致結構過早損壞。

綜上所述

RDF和 NRPW作為水泥生產中的替代燃料，其增長速度越來越快，與煤炭相比，其直接好處是減少碳排放，使用這些燃料可以加快從地面、水道和當地環(huán)境中清除這些廢物。全球垃圾場和垃圾填埋場中積累了約50億噸塑料廢??物，水泥行業(yè)使用這些廢物可能被視為雙贏的解決方案。

另一種觀點是，垃圾應該得到更好的分類和回收，而不是焚燒。新興的人工智能技術，例如由我們的Greyparrot AI朋友開發(fā)的人工智能垃圾識別系統(tǒng)， <https://www.greyparrot.ai/>可以部署在回收工廠的移動傳送帶上，有可能顯著改變這一現狀。我們還需要更好的法規(guī)和對垃圾管理基礎設施的投資。

對于我們可以燃燒的替代燃料，這些不同的相互作用增加了工廠控制參數決策的復雜性。人工智能可以模擬潛在燃料組合的影響，并了解不同替代燃料的性能和混合之間的關系。這些預測工具需要預測隨著時間的推移堵塞形成的可能性，并準確地捕捉復雜的物理化學反應。這是Carbon Re將在我們的Delta Zero平臺中構建的東西。