每经记者:张蕊 每经编辑:陈星

黄卫,十四届全国政协常委、教科卫体委员会副主任,中国工程院院士,曾任科技部副部长,是我国著名的道路、桥梁及交通工程专家。

作为我国大跨径桥梁钢桥面铺装技术与智能运输系统领域最早的开拓者,黄卫用科学理性破解工程困局。上世纪90年代,他发明的多组分环氧沥青材料,成功解决了大跨径桥梁钢桥面铺装早期破坏的重大难题,对我国大跨径桥梁的建设作出了重要贡献。


视觉中国图

作为我国绿色道路工程技术发展的先行倡导者,近年来,他主要从事交通基础设施建设与管理,带领科研团队在道路交通绿色、低碳及智慧成套技术体系研究、核心材料与装备研发上取得重大突破。

多年来,黄卫作为主要获奖人共获国家、部省级科技奖近30项,授权专利30余件,并主编多部国家、行业技术标准,为推动交通领域实现“双碳”目标作出贡献。

今年政府工作报告提出“协同推进降碳减污扩绿增长,加快经济社会发展全面绿色转型”。围绕如何减少交通基础设施能耗、交通基础设施的韧性建设等话题,在全国两会召开期间,黄卫接受了《每日经济新闻》记者(以下简称NBD)专访。

交通基础设施低碳化技术核心是实现绿色低碳耐久的建设与养护

NBD:作为绿色道路工程技术发展的先行倡导者,您曾提到提高耐久性是交通基础设施绿色低碳转型的有效途径,这方面中国还有比较大的空间。您认为交通基础设施的低碳耐久技术核心与未来发展的方向是什么?

黄卫:我认为,交通基础设施的低碳化技术核心与未来发展方向是实现绿色低碳耐久的建设与养护。

我国降碳任务艰巨。去年的政府工作报告进一步强调了大力发展绿色低碳经济,特别是推进交通运输结构绿色转型。因此,交通基础设施建设与养护绿色低碳发展有助于实现交通全行业降碳。

近年来,实现我国交通基础设施绿色低碳转型的途径逐步清晰。以公路设施为例,每年用于公路建养的天然矿物预计超6亿吨,而每年因公路维修产生的固废路面材料达到2亿吨。可见,将固废材料高效、高质量循环利用,建立经久耐用的路面体系,一方面可以降低对自然资源的消耗与污染,另一方面可以极大缓解建养导致的原材料供需矛盾。

具体而言,我认为有如下几点:

首先,延长交通基础设施的设计使用年限。相较欧美而言,我国道路、桥梁等交通基础设施的设计年限较短。以路面为例,国外路面设计年限通常在30年以上,甚至达到50年。而现阶段,我国路面设计年限仍维持为15年。实际上,交通运输部和科技部于2019年和2021年两次组织我国交通领域科学家召开香山科学会议,就已经提出了路面30年与50年的两阶段目标。路面寿命的提高,可以显著降低维养频次、减少材料消耗并缓解交通拥堵等,这对于降低能耗、碳排放而言至关重要。

其次,全面推动废旧材料的绿色高效循环利用。我国部分发达省份已经制定相关政策,如江苏省对高速公路、国省干线公路废旧路面材料循环利用率分别提出了具体的目标要求。但现阶段,固废材料在交通基础设施建养中存在利用率小、价值低与寿命短等问题,急需突破高比例循环利用技术瓶颈。

同时,充分利用好优质工业固废,大幅减少矿料开采。我国是世界第一产钢大国,钢渣处置是钢铁企业面临的重大难题。因此,工业固废在交通基础设施建养中的绿色高效利用既能解决建养天然原料不足的困境,又能解决工业固废处置难题。

最后,建立交通基础设施全生命周期减碳效益评估与管理制度,为实现碳排放交易打好基础。《碳排放权交易管理暂行条例》已于2024年5月施行,明确了碳排放权市场交易制度,对我国“双碳”目标实现和推动全社会绿色低碳转型具有重要意义。现阶段,碳排放权交易以发电行业为主,年碳排放量约51亿吨。截至2023年底,全国碳排放权交易市场累计成交量达到4.4亿吨,成交额约249亿元。可见,未来经济潜力巨大。

总之,交通基础设施的低碳化技术核心与未来发展的方向,应该以“材料-结构-设计-施工-固废循环利用”成套关键技术为突破口,实现交通基础设施发展的绿色低碳与可持续。

以钢渣作为高等级路面建筑材料一举多得

NBD:在交通基础设施建设中,利用工业固体废弃物如钢渣作为建筑材料有诸多益处,钢渣等固废资源化需要钢铁企业与交通部门深度合作,双方的利益诉求是否冲突?在推广固废资源化的过程中是否面临一些挑战?如何解决?

黄卫:截至2023年末,我国公路总里程为543.68万公里,高速公路里程为18.36万公里。而我国养护公路里程达到535万公里,占公路总里程超99%,数量十分庞大。每年庞大道路网的建设与养护需消耗超6亿吨天然优质矿物资源,且需求逐年提高。而每年路面养护改造产生2亿吨固废路面材料。可见,为满足道路建设与养护的需求,一方面大量开山生产优质矿料,另一方面固废材料得不到充分利用,严重影响生态环境与经济社会协调发展。

前面提到,我国是世界第一产钢大国,每年钢渣的增量超过1.5亿吨,钢渣累计堆存量超过10亿吨,占用了大量土地,给环境污染带来了潜在风险,钢渣处置是钢铁企业面临的重大难题。

已有研究和工程实践表明,钢渣集料具有多孔、高强度、耐磨耗、碱性、颗粒均匀等良好的工程性能,如处置得当,可以替代高等级公路路面玄武岩矿料。玄武岩是目前高等级路面建养稀缺的石料,但基于环境保护的要求,许多省市已立法禁止开采玄武岩。钢渣固废既能替代玄武岩,解决路面建养优质石料不足的困境,又能解决处置的难题,大幅减少矿料开采,减少碳排放,保护环境,具有一举多得的好处。

因此,促进钢渣等工业固废资源化利用,既有利于减少环境负担,又可降低基础设施建设成本,实现资源循环利用。钢铁企业和交通部门在这一过程中目标一致,尽管可能在供需匹配、经济成本、标准规范等方面存在分歧,但通过政策引导、技术优化和产业协同,可以推动形成共赢模式。关键在于建立高效的产业链合作机制,制定完善的应用标准,并通过试点示范工程积累经验,逐步扩大推广范围,以实现绿色可持续发展目标。

交通基础设施在极端天气应对上尚存不足

NBD:随着气候变化和极端天气事件的增加,交通基础设施的韧性建设成为重要议题。极端气候频发背景下,您觉得我国交通基础设施的“气候韧性”设计是否需纳入强制性标准?对此,您有哪些思考?

黄卫:当前我国交通基础设施灾害防治技术面临很大的挑战。尽管基础设施建设取得了巨大进展,但在面对极端天气和自然灾害时,许多工程结构缺乏有效的防护措施。近些年突发的暴雨山洪导致的桥梁、高速公路边坡垮塌事故造成重大损失,凸显了交通基础设施在极端天气应对上的不足。

大量事件表明,防灾害技术应在工程勘察、设计和运营维护中得到充分的重视,灾害防治经验和教训应进行系统总结。随着经济社会的不断发展,对基础设施防灾害技术的要求也将更为严格。

基础设施尽管在防灾害材料优化、结构设计等方面取得了进展,但存在推广困难,主要原因是标准更新慢、推广机制不完善等。如一些先进抗震和防洪技术,因标准更新不及时和推广渠道缺乏而难以广泛应用。同时,极端条件下的防灾害标准或规范缺失,标准制定过程也缺乏严格的科学评估,部分标准科学性和适用性不足,全面的标准提升和规范完善亟待加强。

因此,在建养全生命周期中,要及时将成熟的新技术、新理论和新工艺纳入标准和规范。严格选择标准与规范的编制单位和专家,确保其专业性和权威性。定期修订基础设施建设和维护的标准、规范,确保其与时俱进,适应不断变化的技术和环境要求。加强标准和规范的推广应用,确保各地严格执行,提高整体建设水平和防灾能力。

NBD:您曾提及“延长道路寿命可以减少由于维护产生的碳排放”,但极端天气可能导致维修频率上升。如何平衡长期耐久性与短期抗灾能力?

黄卫:长期耐久性与短期抗灾能力并不冲突,但交通基础设施建设运维需要统筹长期耐久性与短期抗灾能力。延长道路寿命需依靠高性能材料、优化结构设计和智能化维护,同时,极端天气的影响要求提升基础设施的防灾能力。关键在于通过技术创新,如采用高韧性材料、智能监测系统和快速修复技术,提高道路等交通基础设施的适应性和应急响应能力。

此外,加强区域性气候适应性研究,因地制宜制定建设和养护方案,可实现耐久性与抗灾能力的协同优化,确保道路在整个生命周期内保持高效、低碳、稳定运行。

加快推进新能源汽车和氢能交通的推广应用

NBD:您曾提到碳足迹管理与交易是推动交通绿色转型的重要途径。目前我国在这一领域的发展现状如何,未来应如何推进?

黄卫:碳足迹管理与交易对推动交通基础设施绿色低碳发展具有重要意义。当前我国已在部分地区和行业试点碳排放权交易,并逐步建立公路、港口等交通基础设施的碳排放监测体系。

然而,整体发展仍处于初步阶段,碳核算方法、交易机制和政策支持体系需进一步完善。未来,应加强碳足迹核算标准的统一,推动交通基础设施全生命周期碳排放监测,同时加快政策引导和市场机制建设,鼓励企业和地方政府积极参与碳交易,探索交通领域碳信用体系,形成可持续的绿色发展模式。

NBD:随着全球对可持续交通的关注度不断提高,我国在交通领域的绿色低碳转型方面,还有哪些潜在的发展方向?哪些政策支持是必不可少的?

黄卫:全面推动路面废旧材料绿色高效循环利用。我国公路路面建设与养护维修里程巨大,每年既消耗大量的矿料,同时公路养护、改扩建又产生了大量的废弃路面旧料。虽然我国已对废旧路面材料的利用提出了要求,但要实现绿色高效再生循环利用的目标,任务仍然十分艰巨。

旧料绿色高效再生循环利用的内涵是加快新型绿色高效再生剂开发,通过高效再生剂将路面养护维修产生的废弃材料再生处理后继续用于路面新建或维修的上、中、下面层,而非简单处理用于路基或其他工程的基础性、低价值填料。利用好每年路面改造养护产生的2亿吨路面旧料,对于解决路面建设和养护材料短缺问题、大量降低碳排放具有重要意义。

此外,交通绿色低碳转型的未来发展方向不仅限于基础设施本身,还应扩展到交通方式优化、能源结构调整和智能管理体系建设。例如,加快推进新能源汽车和氢能交通的推广应用,推动智能交通和共享出行模式,减少交通系统的整体碳排放。

政策支持方面,政府应完善绿色交通发展的法律法规,提供财政和税收激励,加大对低碳交通技术研发的投入,并构建高效的碳市场交易机制,确保交通行业的绿色低碳转型稳步推进。

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