钢、铝、混凝土:如何在制造过程中减排? - 生态 健康与科技
全球碳项目(Global Carbon Project)的科学家12月5日警告说,倘若不能在短时间内大幅度的减低温室气体的排放,那么,全球升温将 "在数年内持续 "超过 1.5°C 的临界值,而且有 50 % 的可能性会在短短七年内发生。
具体而言,研究估计,2023 年全球大气中二氧化碳的总排放量将达到 409 亿吨(GtCO2)。再度创下历史新高。研究人员指出,这一数字是 1960 年的四倍。造成此一创纪录排放的原因,森林砍伐,尤其巴西、刚果民主共和国和印度尼西亚的森林砍伐起到了一定的作用,但与化石燃料和水泥的使用相对比,这种作用是微乎其微的。
事实上,钢铁、铝和水泥混凝土这三种基本材料是导致全球变暖的主要因素, 根据联合国环境规划署、国际能源机构和行业组织 2019 年的一项估计,它们的排放量占全球温室气体排放量的 23%。远远超出了国际交通运输行业的碳排放。也就是说,上述部门是否能够迅速增加减排力度,将对应对气候变化维持地球升温在两度以内起到决定性的作用。
钢铁行业碳排放占全球排放8 %
那么具体而言迅速减低碳排放意味着什么呢?首先,就拿钢铁来说,钢铁行业的碳排放量占全球总碳排放的8 %,减低行业碳排放的首当其冲的措施是要回收旧废金属,接下来的关键是尽快用天然气来替代高炉中的煤炭。未来,最理想的是用排碳量更低的氢气再来取代天然气,逐渐摆脱对化石燃料的使用,不过,这是一个十分漫长的过程,因为要取代一个历史悠久的传统锅炉,需要巨大的资金与足够的准备。
就连国际能源机构也不得不无奈地承认,到 2050 年,钢铁行业仍将是最后使用煤炭的行业之一。
欧洲在该领域可以说是走在发展的前列。占德国二氧化碳排放量 2.5% 的蒂森克虏伯集团正计划改造其位于杜伊斯堡的历史基地,但巨大的投资规模和目前欧洲的能源成本对该项目的改造带来了压力。
另外,世界排名第二的钢铁制造商安赛乐米塔尔收购了美国德克萨斯州一家生产脱氧铁矿石煤球工厂 80% 的股份,该工厂在 2022 年之前实现无煤化钢铁生产。 此外,由新创公司 H2 GreenSteel 运营的绿色钢铁厂将于 2025 年在瑞典投产,这是欧洲 50 年来首次新建钢铁厂。钢铁制造商也在计划捕捉多余的二氧化碳;安赛乐米塔尔公司正在法国北部敦刻尔克测试一个试点系统。不过,碳捕捉技术目前尚且在启动时期,不能给予太多的期待。
值得指出的是,能源转型政策推动了汽油车与柴油车向电动车的过渡,但是,电动车的重量往往大大超出汽油车的重量,也就是说,它的制造需要更多的钢铁,难怪对许多环保组织来说,电动汽车并不是真正减低排放的措施。
生产一吨铝产生 5 至 25 吨二氧化碳
继钢铁之后,铝也是全球工业消耗量最大的金属之一,无论是在建筑行业,汽车行业还是在新的能源转型行业, 但它也是排放温室气体最多的金属之一:根据法国政府非能源矿产资源门户网站的数据,生产一吨铝会产生 5 至 25 吨二氧化碳当量,排碳量的多少取决于所用电力的来源。这些排放主要来自原材料的开发提炼以及铝制造加工工程中所必须使用的能源,这些能源就目前而言主要来自化石燃料。
为了尽可能地减低碳排放,目前该行业除了依依靠回收利用和二氧化碳捕捉之外,还推出了一种新的 "惰性阳极 "技术,这种技术不会排放二氧化碳,但还远没有成熟。
水泥和混凝土的排放量占全球总排放量的 8%
最后,是在基建项目中使用的最多的水泥和混凝土,它们的排放量占全球总排放量的 8%,超过了航空和海运的总和。然而,随着城市化进程的加快,从今天到 2050 年,全球对水泥和混凝土的需求量将增加 50%。水泥的制作工程中之所以会排放二氧化碳,是因为必须将石灰石和粘土加热到 1450 摄氏度,以获得 水泥中一种必不可少的粘合剂,被叫作"熟料"。
包括德国海德堡(Heidelberg)、墨西哥水泥(Cemex)和瑞士豪西蒙(Holcim)等原材料生产巨头在内的一批工业家12月5日承诺,将通过减少建筑设计中的材料用量,到 2050 年将排放量减少 22%。他们认为用排放较少的粘合剂代替熟料,可以减少 25% 的排放量。其次,就是通过对化石燃料的替代,据代表全球80%水泥生产商的GCCA水泥生产商协会在COP28会议上分发的路线图,化石燃料的排放应占2050年全球水泥减排量的36%。
根据国际能源署的评估,建筑物排放的温室气体占能源排放总量的 26%。而其中8 %来自建筑物的建造,在地球升温的负面影响日益彰显的今天,无休止地开发房地产行业,继续使用传统的高排放的建筑材料不仅会酿造房地产泡沫,而且也只会使气候与环境危机雪上加霜。