研究認為我們需要學會用更少的鋼來生活
根據最近的一項研究,為了實現零排放的目標,我們必須準備好迎接鋼鐵生產可能受到限制的未來。鋼鐵是我們日常生活中的一種重要材料,在我們駕駛的汽車、我們居住的建築以及連接我們的交通基礎設施中發揮著重要作用。然而,它也造成了世界上7%的溫室氣體排放。
認識到這一點,45個國家在2021年做出承諾,在未來十年內努力實現幾乎零排放的鋼鐵生產。
然而,問題仍然存在,如何可能以零排放的方式生產社會所需的鋼鐵?
一項專注於日本鋼鐵行業的新研究表明,如果我們真正致力於實現零排放,我們必須為我們能夠生產的鋼鐵數量減少的情況做好準備。日本已經設定了到2030年鋼鐵排放減少46%,到2050年實現零排放的目標。到目前為止,實現這一目標的路線圖在很大程度上依賴於未來的技術革新。碳捕集與封存(CCS)和氫氣技術的發展被寄予了希望。
在這項研究中,目前與劍橋大學合作的日本國家環境研究所的研究員Takuma Watari博士認為不存在捷徑。他說,目前削減碳排放的計劃低估了開發CCS和氫氣技術並廣泛部署它們的難度:”這些技術仍然面臨著嚴重的技術、經濟和社會挑戰,並且尚未大規模實施。而且重要的是,是否會有足夠的非排放電力來使用這些技術,這一點非常不確定”。
我們需要面對這樣一種可能性,即技術創新可能無法及時準備好,使我們能夠保持目前的鋼鐵生產水平,同時將排放量減少到零。
這項研究涉及繪製日本工業目前的鋼鐵流動圖,並使用一個模型來探索如果將來實行嚴格的碳預算,該行業可能會發生什麼變化。Watari博士解釋說,按照目前的做法,在零排放的碳預算下,鋼鐵生產的數量和質量將急劇下降。
這是因為缺乏資源和降級循環的做法,即含有雜質的鋼鐵廢料被用來製造新產品。由於很難去除這些雜質,所以新產品的質量和功能與原鋼不同。
根據Watari博士的說法,”到2050年,零排放的鋼鐵生產是可能的,但與目前的總產量相比,數量和質量都很有限。這是由於零排放兼容資源的可用性有限,以及廢鋼的降級回收做法”。
研究表明,在零排放的碳預算下,鋼鐵產品的生產與今天相比將受到極大的限制,最多達到目前水平的一半左右。在這種情況下,高質量的鋼鐵生產(如鋼板)將受到特別嚴重的打擊。
這其中的含義很清楚。依靠技術上的進步來改變鋼鐵供應是不夠的。我們還需要認真研究戰略,通過改變我們的鋼鐵使用文化和提高材料效率來減少需求。我們還需要追求升級改造,用廢鋼生產高等級的鋼材。
這將需要使用鋼鐵的人和生產鋼鐵的人合作。如果鋼鐵產品的設計壽命更長或重量更輕,就可以提高資源效率。一旦鋼鐵產品的壽命結束,可以通過先進的分類和粉碎來實現升級回收,以去除廢鋼中的雜質。作為一個社會,日本可能也必須減少對鋼鐵的依賴,轉向”服務使用”的模式,而不是產品的所有權。與今天不同的是,當鋼鐵豐富而廉價時,淨零排放的未來將要求我們以更高的效率使用更稀缺、更昂貴的鋼鐵資源。
Watari博士總結說,我們確實需要投資於技術創新,但我們不能簡單地等待它們出現。相反,鋼鐵用戶需要為一個可用鋼材更少的世界做好準備:”我們並不否認投資於創新生產技術的必要性。相反,我們想強調的是,我們應該尋找更多的戰略選擇,而不是簡單地依賴生產技術。將材料效率和升級回收作為脫碳計劃的核心,可以減少對創新生產技術的過度依賴,並為這些技術可能無法及時充分推廣的風險做好準備。”