每生产1吨水泥，大约会产生1吨二氧化碳。我国是全球最大的水泥生产国和消费国，由于产业规模大、窑炉工艺特点等原因，水泥行业碳排放量约占全国碳排放总量的13%，仅次于电力和钢铁行业，高于交通运输业。作为欧盟碳边境调节机制首批纳入的6个行业之一，水泥行业是我国实现“双碳”目标需重点关注的领域，减排任务繁重。水泥行业需采取更加积极的措施，降低碳排放并实现可持续发展。
水泥行业减排工作挑战更大，进展也更慢。从原料特性看，在水泥生产过程中，约60%碳排放来自石灰石分解产生的二氧化碳。由于石灰石作为原料难以被替代，这部分排放暂时难以大幅减少。从燃料结构看，水泥生产过程中需要消耗大量能源，我国主要使用的是煤炭，燃烧过程会产生大量二氧化碳，这部分排放可通过技术手段加以解决。
燃料替代是水泥行业一种成本效益较高的减排措施。水泥熟料煅烧需要燃料燃烧产生热量，如果将现有化石燃料替换成可再生能源（能源行业分析报告）则能大幅降低碳排放。根据中国水泥协会课题组做的碳中和路径研究，到2060年，碳捕集和封存技术、替代燃料技术、低碳水泥技术对水泥行业减排贡献将排在前三位。燃料替代则是近期最具潜力的减排手段。
在众多替代燃料中，氢能因其来源广泛和应用便利性受到广泛关注。采用氢能煅烧水泥熟料，可提高能源利用效率，显著降低水泥生产对环境的影响。为此，瑞士拉法基豪瑞、德国海德堡、墨西哥西麦斯等国际大型水泥企业，均把氢能列为重要技术发展方向，积极打造绿色氢能产业链，并已有一些成功应用案例。