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鋼鐵在循環(huán)經(jīng)濟建設(shè)中發(fā)揮重要作用

隨著全球人口增長和生活水平的提高,二氧化碳排放、稀缺資源的消耗以及廢物處理等問題日益突出,全球生態(tài)系統(tǒng)面臨越來越大的壓力。面對諸多挑戰(zhàn),鋼鐵作為一種多用途的材料,具有可循環(huán)再利用的特點,而且在鋼鐵制造過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品及余能也可轉(zhuǎn)化成寶貴的資源,因此鋼鐵在適應(yīng)和減緩氣候變暖的影響,保障和維持未來可持續(xù)發(fā)展方面將發(fā)揮核心作用。

各利益相關(guān)方協(xié)同合作,推動社會向低碳轉(zhuǎn)型

過去幾十年來,鋼鐵行業(yè)通過提高能源效率和采用新技術(shù),極大地減少了溫室氣體排放,實現(xiàn)了環(huán)境效益和經(jīng)濟效益雙豐收。溫室氣體減排是一個全球性挑戰(zhàn),需要全球化的解決方案,各國政府、鋼鐵行業(yè)以及各利益相關(guān)方需要攜手合作,解決技術(shù)和經(jīng)濟方面的難題,推動社會向低碳轉(zhuǎn)型。

第一,各國政府需要理解和認識到,強大而健康的工業(yè)基礎(chǔ)對經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要性,在調(diào)整產(chǎn)業(yè)政策時,需要足夠重視鋼鐵行業(yè)的作用,在制定影響鋼鐵行業(yè)的碳排放政策時,應(yīng)讓鋼鐵行業(yè)積極參與。

第二,鋼鐵行業(yè)是一個二氧化碳和能源密集型行業(yè),同時也是一個競爭性很強的行業(yè)。如果碳排放定價機制存在不公正現(xiàn)象,將可能損害公平競爭。無論是直接還是間接的對碳排放進行定價的行為,都將引起連鎖反應(yīng),并且可能引發(fā)大量爭論。

第三,以生命周期評價為基礎(chǔ)的方法是制定環(huán)境政策的重要工具。在制定新的法規(guī)時,政府部門應(yīng)當(dāng)考慮產(chǎn)品全生命周期的各個階段,這樣才能衡量并有效應(yīng)對生命周期各個階段對環(huán)境所造成的實際影響。

第四,政府應(yīng)當(dāng)支持和鼓勵應(yīng)用循環(huán)經(jīng)濟方法,減少垃圾產(chǎn)生、降低材料用量以及鼓勵所有材料的再循環(huán)和再利用。各國和各地區(qū)的政府需要重視生命周期結(jié)束階段的鋼鐵產(chǎn)品的回收和再循環(huán)。

第五,需要保持甚至加快突破性鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)的開發(fā)進度,所需的資金應(yīng)當(dāng)由政府和企業(yè)共同分擔(dān)。新技術(shù)的研發(fā)具有長期性和風(fēng)險性,因此鋼鐵行業(yè)和各國及各地區(qū)的政府需要合作進行。

鋼鐵在循環(huán)經(jīng)濟建設(shè)中發(fā)揮重要作用

所謂“循環(huán)經(jīng)濟”是指從線性的經(jīng)濟發(fā)展模式(從生產(chǎn)到使用再到廢棄)過渡到循環(huán)型經(jīng)濟發(fā)展模式(對產(chǎn)品或部件進行修復(fù)、再利用、回收和再循環(huán))。根據(jù)這一理念,形成“三重底線”的可持續(xù)發(fā)展概念,關(guān)注環(huán)境、社會和經(jīng)濟因素之間的相互作用。為了繼續(xù)在未來可持續(xù)發(fā)展中扮演積極的角色,鋼鐵行業(yè)仍然面臨幾項主要挑戰(zhàn):

一是再循環(huán)。在鋼鐵的生命周期中,鋼鐵的再循環(huán)過程是減少碳排放的一個關(guān)鍵要素。在將鋼鐵產(chǎn)品轉(zhuǎn)化成最終消費品之前,自產(chǎn)廢鋼用量(占目前廢鋼產(chǎn)量的50%)也將產(chǎn)生重大作用。從政策角度看,可以通過強調(diào)再循環(huán)性和便于拆解的設(shè)計,為循環(huán)利用提供政策支持。

二是利用副產(chǎn)品。鋼鐵生產(chǎn)過程產(chǎn)生的副產(chǎn)品,可以替代其他行業(yè)的資源,從而減少二氧化碳排放。例如,高爐產(chǎn)生的爐渣可用于水泥行業(yè),因此可以大幅減少水泥行業(yè)的二氧化碳排放。

三是提高能源效率。過去50年來,鋼鐵行業(yè)的噸鋼能耗降低了61%(圖1),余能也能有效捕獲并利用。不過,由于能源效率的急劇提升,預(yù)計在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上,改進空間有限。世界鋼鐵協(xié)會的研究表明,鋼鐵生產(chǎn)的平均能源強度為20吉焦/噸粗鋼,并且還有15%-20%的改進潛力。

四是使用高等級鋼材。在許多應(yīng)用上,鋼鐵都擁有非常長的使用壽命。因此,在提高建筑物、工廠、機械和運輸業(yè)能效上,鋼鐵具有非常重要的作用。高等級鋼的應(yīng)用能夠帶來的二氧化碳減少量比生產(chǎn)過程中的二氧化碳排放量平均高六倍。

五是全生命周期評價方法。為繼續(xù)推進以上工作以及衡量鋼鐵產(chǎn)品生命周期中所有的減排機會,從全生命周期進行評價是關(guān)鍵。

與能源生產(chǎn)不同的是,不同工業(yè)原材料的碳排放量差別很大,并且涉及生命周期的各個階段。與鋁和碳纖維等低密度材料相比,鋼鐵在制造過程中的碳排放量較低。

政府部門對全生命周期評價項目的支持極為重要。

六是突破性技術(shù)的開發(fā)。為了大幅減少鋼鐵生產(chǎn)過程中二氧化碳的整體排放量,突破性技術(shù)的開發(fā)至關(guān)重要。目前,數(shù)個有發(fā)展前景的項目正在世界各地開展。有些項目還處于早期研發(fā)階段,但也有些項目已經(jīng)進入試點或示范階段。這些項目所采用的方法不同,但目標(biāo)一致,可匯總成如下幾類:一是氫作為還原劑 。二是碳捕獲和封存。三是碳捕獲和利用。利用現(xiàn)有工藝產(chǎn)生的副產(chǎn)煤氣作為化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)所用的燃料或原料。四是生物質(zhì)的利用??刹糠掷蒙镔|(zhì)。五是電解法。利用電力通過電解法來還原鐵礦石。

上述每項技術(shù)在減少二氧化碳排放的過程中都將扮演重要角色,而這些技術(shù)需要消耗大量的無碳氫、生物質(zhì)和電力,這將導(dǎo)致全球能源體系發(fā)生根本性轉(zhuǎn)變


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