更好的水泥,更好的钢铁(二)
仅混凝土和钢材就造成了全球每年约 20% 的碳排放。现在有哪些混凝土和钢材的创新实现了低碳?
来自Mighty Earth的Margaret Hansbrough的演讲主题是“寒冷的钢铁,炎热的气候——转变全球的钢铁行业”。Mighty Earth是一家专门推动热带森林、海洋保护以及应对气候的机构。在过去的两年,Mighty Earth关注于重工业,特别是钢铁行业,推动钢铁行业的碳减排,包括推动行业了解环境污染以及气候变化的风险,推动企业设立具有挑战性的气候和环境目标,推动私营企业朝着可持续方向的发展。
来源:Margaret Hansbrough 的演讲稿,后文不再赘述
Mighty Earth的钢铁项目希望创建低碳/零碳钢铁制造的新标准,努力实现碳中和。钢铁行业的碳排放占到全球碳排放的7-9%,而建筑行业消耗了50%的全球钢铁产品。
钢铁是重工业中排放较高的部门,其他的高排放的部门包括水泥、化工和铝等。如果我们选择2摄氏度的全球平均气温升幅的目标(而不是更具有挑战的1.5摄氏度的目标),这需要我们至2050年减少10亿吨二氧化碳。因此钢铁行业需要迅速转变,减少碳排放实现《巴黎协定》的目标。
这张图展示了全球钢铁生产和需求的情况,中国是全球第一大钢铁生产和消费国,而整个亚洲占全球钢铁生产和消费的70%左右。当我们讨论钢铁行业的减排时,需要关注一些具体的行业,例如建设行业和汽车行业,以及一些国家,例如中国、印度、日本和韩国及东南亚国家。
钢铁的碳排放来源于生产的过程,炼铁主要有两种方式:碱性氧气炉和电弧炉。全球70-72%的钢铁由碱性氧气炉生产而成;剩下的钢铁主要由电弧炉生产,电弧炉主要使用电力,可以更好的利用回收的废弃钢铁。一般而言,电弧炉使用的能源以及产生的碳排放比碱性氧气炉要低。近二三十年,电弧炉的发展较快。
2016年有一项研究显示了各国平均的碱性氧气炉单位产量的二氧化碳排放强度。为了实现《巴黎协定》设定的1.5摄氏度的目标,钢铁行业需要同时采用多种策略来减少炼铁消耗的煤,并减少温室气体的排放。
在亚洲,中国、印度、日本和韩国是生产钢铁最多的国家。中国的电弧炉的比例较低,但是电弧炉的绝对数量位于全球第一,中国的碱性氧气炉相对较新(大都小于20年),具有利用回收的废弃钢铁的能力,有些碱性氧气炉可以达到40%。印度的钢铁行业更多的使用电能,因此电弧炉和感应电炉(和电弧炉类似,但能源使用强度和排放量稍高)的比例较高。亚洲重要的钢铁行业企业包括宝武钢铁(全球第二大),新日铁(全球第三大)等。
研究钢铁行业也需要了解钢铁的原材料——铁矿石和煤。钢铁行业消耗了大量的铁矿石和煤,同时也是电力消费和煤消耗的最大的部门之一。全球30%的煤用于工业生产,包括钢铁和水泥的生产;钢铁行业使用的能源占全球工业能源消耗的21%左右。中国是全球第一大煤(包括供热和工业使用)的生产国,也第二大铁矿石生产国。
国际能源署预测至2060年,钢铁和其他重工业将会进一步的发展,增长主要来源于基础设施和建筑业的发展,在中国、印度和东南亚将会出现显著的增长。如果不采取足够的措施,我们将无法实现1.5摄氏度的温度控制目标。国际能源署并没有设定雄心勃勃的目标,模型主要考虑经济增长,在增长的过程中逐步应用清洁的科技,而建筑2030的CarbonPositive大会采用科学家预测的碳预算来评估全球的进展。
Climate Central Costal Mapping项目预测如果全球气温的平均升幅达到2摄氏度,至2050年全球3亿人的生活将受到影响,而亚洲的很多城市将面临洪水和海平面上升的威胁,包括曼谷、胡志明、南通、天津和上海等。这促使我们思考亚洲的钢铁和重工业将迅速发展,排放的温室气体将导致海平面上升,威胁城市的安全。政策制定者应考虑应该在哪里建设,使用什么材料,如何减少排放?
其他的减少排放的技术路径包括清洁的氢能、碳捕捉、清洁电力、提升材料的效率、缓解和净减少排放;以及市场路径包括推动市场和产品的透明性、制定自愿性标准、重新设定市场和政策等。
为了迅速减少钢铁行业和重工业的碳排放,我们需要将碳减排放在议程上,并且在研究、发展和采用碳减排技术上进行投资,各级政府以及企业也需要进行清洁采购。未来的各类投资也必须重点考虑实现《巴黎协定》设定的1.5摄氏度的目标。同时也需要恢复、保护和再生自然环境。
在产品的碳排放层面上,向厂家索取每个产品的EPD信息,同时企业自身也应当制定碳减排的承诺,并推动供应商的碳减排承诺。这样就可以推动整个行业的去碳化。
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