这篇文章最初发表在WRI。

美国工业占30%国家温室气体(GHG)排放,而工业部门占全球40%所有的温室气体排放。切换到可再生能源的地址只有一小部分工业排放。然而,有技术和方法可以减少排放的产业,可以完全除去碳素行业和创新。

行业对气候变化的贡献

自1990年以来,工业过程一直是增长最快的全球温室气体排放的来源,几乎三倍在过去的三十年。这一增长部分是由于上升二氧化碳排放,还能增加使用产生的制冷和空调氢氟碳化合物(高果糖玉米糖浆),强大的温室气体。直接工业部门排放源自现场燃烧的燃料或过程排放的工业生产本身固有的化学反应。

今天,直接工业排放占23%美国的温室气体排放,使其成为highest-emitting部门在交通和电力。添加工业用电带来的总贡献美国排放量的30%。美国能源信息管理局(EIA)预计美国对能源的需求工业部门在世纪中期增长约36%。

美国是60多个国家设定了一个目标为零经济到2050年。减少碳排放约全球2010年的水平低45%到2030年将给世界上最好的机会来满足这些目标。如果我们没有达到2030年的目标,理论上是可以“迎头赶上”,如果我们现在采取的行动使我们加快减排20年后。开始在研究、开发和示范(研发和实证)私企许多工业脱碳所需解决方案可以使那些加速排放。

四大

最大的排放工业部门在美国——化工、冶炼、水泥和钢铁是一个好地方开始脱碳。

化学领域是美国工业温室气体的最大排放国(尽管全球排放量的比例要小得多),因为化学物质基本构建块在塑料、橡胶、泡沫、染料、粘合剂、肥皂和清洁剂,有助于制造服装、包装、电器和电子产品、汽车和机械、办公室和工业设备、药品、个人护理产品、建筑材料、家具和医疗工具。

许多化学物质是由精炼原油、石油和天然气。大多数美国交通运行在好用的买球外围app网站天然气和石油,但这可能会改变随着电动汽车越来越普遍,压低一些细化的需求。然而,化学将继续要求炼油厂,所以这些设施必须脱碳。转向更可持续燃料和使用碳捕获、使用和存储(CCUS)可以解决方案的一部分。

炼钢占工业排放的5%在美国。的使用绿色的氢、可再生能源和CCUS可以提供短期和长期的脱碳的机会。在钢铁生产中使用氢几乎消除了直接碳排放。此外,新的电解炼钢过程有可能大大减少炼钢排放。低碳对钢铁产品标准在美国可能刺激采用这些技术,同时保持美国钢铁公司在国际市场上的竞争力。

生产水泥、混凝土的重要成分,负责美国温室气体排放的1%以上7%的全球温室气体排放。脱碳水泥是富有挑战性的,因为生产过程包括加热石灰石在极高的温度下产生石灰,排放二氧化碳。碳捕获和储存(CCS)和/或成分组成的根本改变水泥需要减少这些过程排放。的一些选项脱碳水泥还没有商业化,受制于资源可用性或依赖于某些输入或植物的使用技术。一个交易,低碳水泥标准将提供一个有针对性的方法减少了水泥行业的排放强度。

减少工业排放的主要挑战和解决方案

多元化的企业,产品,设备尺寸和配置倾向于排除工业排放放之四海而皆准的解决方案,几个首要的挑战,横切的解决方案适用于整个行业。

技术和经济挑战

重工业需要高温,今天几乎都是通过燃烧化石燃料产生的。例如,生产一些高附加值的化学品需要温度接近1832华氏度和高炉生产钢铁甚至高于工作温度在华氏2732度。

的这些流程和切换到可再生资源在一些过程可以帮助减少碳排放。然而,电气化,特别是大规模,与当前的技术可以是不切实际的和昂贵的。只有少数清洁生成选项可以达到足够高的温度。

CCUS和切换到清洁的氢燃料产生热量可以消除大部分的排放。CCUS尤为重要,消除过程排放不会通过燃料切换。但在大多数情况下,这些技术的工业应用昂贵的初始阶段。无脱碳授权和鼓励投资的政策,并没有真正的市场信号采用CCUS和开关燃料。

产业壁垒脱碳

一个价格对碳被视为最有效的方法来减少排放在整个经济。但政治阻力导致了部门和部门之间的脱碳方法在美国,有时依赖激励和标准的规定。这是否将致力于工业排放仍有待观察。

的美国基础设施投资和就业法案》,11月15日签署成为法律,提供了5亿美元的工业排放示范项目,测试和验证等行业的减排技术的水泥、钢铁。其他条款在法律创建的程序设计中,飞行员和演示的方法将碳捕获工业设施在地面永久。重建更好的法案,该法案扫清了房子11月19日,还包括基本解决工业排放的规定。该法案将扩展和显著提高税收抵免为碳封存和创建一个新的信贷清洁的氢的生产。它还包括40亿美元用于部署先进的技术能够加快减排的工业设施。重建更好的投资行为,搭配的基础设施投资和就业法案》,将2030年的减排目标触手可及。

鼓励碳捕获与怀疑迎接来自一些气候倡导者担心它将锁定化石燃料基础设施和可能导致继续依赖化石燃料的增加使用可再生能源。当地支持者担心的动机会让工厂操作超过它们的寿命长而未能遏制其他污染物损害附近的社区。其他人的世界的愿景不取决于产业和功能整体消费的减少,更小的制造过程,更少的污染和更多的循环。

工业生产商也面临挑战从消费者可能不愿意接受低碳产品版本。建筑公司可能无法购买混凝土由零碳水泥尚不包含在建筑规范。这些产品还处于目前的劣势,因为他们花费更多。

以美国为首先行者联盟,在格拉斯哥,联合国气候会议上公布了25个创始成员公司承诺支持创新需要实现零目标通过购买早期供应接近零排放的钢铁、水泥、铝和化学品等突破。类似地,气候组织推出了购买者的俱乐部致力于采购零碳钢铁和混凝土。与此同时,一个越来越多钢铁生产商,其中包括世界上最大的,承诺到2050年将碳中和,发表了一个相关的硅酸盐水泥路线图碳中和混凝土。

创建验收,甚至需求,为低碳工业产品在整个供应链将教育、行业标准变更,采购政策、财务激励和低碳产品标准。

最大的排放工业部门在美国——化工、冶炼、水泥和钢铁是一个好地方开始脱碳。

推动产业创新

脱碳工业部门需要做什么?在全球范围内,企业也感受到了压力,使他们的商业模式与零经济。越来越多的公司已经承诺成为碳中性或满足以科学为基础的目标,但很少有工业企业在这些列表。过渡委员会提出的能量一个计划重工业脱碳和发现,它是可能的,该技术存在或者是触手可及,和负担得起的,成本不到全球GDP的0.5%。但这并不容易。决策者、投资者和企业将不得不采取大胆的行动在未来十年获得通往脱碳。

美国正在开始提供激励措施工业部门通过税收抵免,融资工具和投资重大美元到研究、开发、示范和部署(RDD&D)项目。合作等工业创新计划带来关键的行业参与者和环保团体一起来识别政策需要培养新的低碳工业革命。他们的建议旨在“推进技术示范和部署、基础设施建设、公共和私人采购程序和计划,和其他努力推动低碳技术的应用和实践。”

从根本上说,这些工业产品需要的消费者接受和零碳产品的需求,但我们还有很长的路要走。是否只是一个电阻改变他们做生意的方式,成本和质量问题,沿着供应链或行业标准,买家将工业脱碳的一个重要组成部分。零售消费者可以帮助创建由低碳产品需求流程。最终,民选官员和监管者需要限制工业污染行业,通过激励机制和标准。创建一个共享的远景,共享的责任感在工业、消费者和社区的核心向climate-safe经济过渡。