为净零碳循环经济改造钢铁

编译 陈讲运

气候行动实现“净零”排放的目标将需要经济和社会不同部分的共同思考。在循环经济 -这是设计出来的废物和排放，保持产品和材料的使用，并重新生成生态系统的经济-是经由新颖的设计转化产业和最终需求为自己的产品，以减少碳排放的一个重要机会。需要解决工业产品的制造、使用和处置产生的排放问题。解决这个问题的一个关键措施是实现产品及其使用的材料的循环。

钢铁是全球三大碳密集型产品之一。钢铁广泛用于基础设施、建筑和汽车制造等关键部门，但也有助于可再生能源技术和促进贸易。以钢铁为基础的货物运输将生产世界与我们日常生活中的物品连接起来；其他地方的钢制冰箱和洗衣机都送到私人家庭。很难想象如果没有更多地使用钢铁，低收入国家的发展会怎样。

幸运的是，交付“净零”钢铁并不意味着逐步淘汰生产或需要去工业化。钢材具有独特的耐用性和可回收性；轻质钢结构有助于显着减少使用它们的产品和过程对能源和其他资源的使用。重塑钢铁行业，包括其生产方法、使用它的创新新产品和服务的开发和使用，以及创造对这些方法、产品和服务的需求，至关重要。因此，真正的问题如下：

我们可以把今天“的高炭业成为明天”净零冠军吗？...

我们提出了钢铁几乎无限再利用的愿景，这得到了二级钢铁路线的低碳优势的支持。使用电弧炉炼钢路线，再生钢可节省 86% 的温室气体 (GHG) 排放量、85% 的能源、76% 的水污染和 40% 的水消耗量。初级提取和高炉 (BF)。EAF 和 BF 之间的主要区别在于，后者需要能源密集型的铁矿石提取过程和焦炭作为还原剂和热能来源，而 EAF 使用废料和受益于可再生能源供应的电力。根据英国气候变化委员会的建议，为以矿石为基础的炼钢设定到 2035 年接近零排放的目标，CircMet ) 的使命是使英国成为世界上第一个实现金属完全循环使用的国家。

废钢是大量提供在英国。这“只是，它的主要出口，通常downcycled。在英国，每年产生约 11-12 Mt 的废料，原则上足以满足国内需求，但每年有四分之三的废料离开英国。如果废料被指定为战略资产，则保留废料可能有助于实现英国的净零目标。这还需要对英国废料分拣能力和电弧炉基础设施进行大量投资。

钢铁的回收和再利用将减少每年 73 亿美元的钢铁进口费用，支持发电、可持续建筑和翻新、电动汽车和工程等领域，并增强约 70,000 个钢铁工作岗位的弹性行业。重塑钢也将引发创新的互连工业部门，估计包括超过11000家公司23万名员工和促进英国的2000亿£ “国内生产总值由金属支撑。围绕基于废料的高质量和新设计改造钢铁行业也将有助于解决与当前进口钢铁产品生产相关的碳排放问题。

......是的，尽管仍有障碍需要克服

主要障碍在经济、商业和技术领域：

• 定价更好。 铁矿石、钢铁和废钢的价格需要进行环境改革。根据国际货币基金组织的分析，过去 12 个月国际价格翻了一番。然而，几十年来，波动性一直是主要特征。未来价格预期高度不确定。废钢价格通常跟随商品价格，但生产成本（尤其是电弧炉的情况）高度依赖电价，在英国，电价明显高于我们许多欧洲竞争对手。可能的政策包括对整个供应链征收碳税，这也适用于进口钢材；其他选择包括基于碳风险的会计和商业费率以及妥善管理的排放交易系统。投资分类和升级回收设施的财政激励措施将是关键。市场改革。
• 供应链创新。废钢生产商、钢铁行业和下游用户需要更好地协调一致。制造高质量的再生钢需要更好的标准来沿价值链进行分类和监控。供应链中的材料效率节省是可用的，但需要对钢铁产品的设计和使用进行重大改变。用户和生产商需要合作为使用它的部门未来的低碳钢产品制定路线图；再制造、再利用、新颖设计和商业模式创新（例如租赁钢材）的活动可以在英国开始，并随着时间的推移在国际上发展。
• 需求刺激。气候组织的使命可能伙伴关系和SteelZero正在寻求建立绿色买家联盟，这可以为新型低碳钢建立领先市场。用于公共工程和基础设施的低碳钢的公共采购也可以确定生产者有市场，鼓励他们投资。事实上，国防部最近宣布了出于物质安全原因购买 Forgemasters EAF 场地并将其国有化的计划。伦敦金属交易所也可以通过股票和低碳钢的绿色溢价发挥作用。
• 技术挑战。提高钢铁产品的可追溯性以及更好的废钢分拣和监控流程，可以在确保高质量产品的同时确保达到碳排放目标的优质二次钢。随着时间的推移，新产品和系统将需要将合金、组件、半成品和消费产品与增强的循环设计结合起来。可以建立一个循环金属机构，以促进资本货物的维护和修理，并促进建筑和基础设施中的钢铁再利用（例如，钢结构梁的再利用）。

在全球范围内，我们的 UCL 宏观经济模型ENGAGE表明了从使用二次钢过渡到循环方法的国际优势。发展中国家将受益于较低的基础设施建设成本，尽管一些依赖初级矿石开采的国家将需要转型战略来减轻对其经济的影响。未来几年和几十年，中国等大型钢铁生产商和用户将获得大量废钢；如果产能从初级钢铁系统转向次级钢铁系统，即使初级生产减少，他们也可能受益。国际能源署预计，到 2050 年，中国二次钢产量将从目前占中国产量的 10% 左右增加到 45% 左右。

短期内有可能将英国废钢使用量提高 40-50%。通过投资增强现有产能，将英国的二级钢铁路线翻一番应该是可行的。政策将有助于纠正价格扭曲、建立行业创新合作和循环金属机构，并制定新标准以提高二次金属的质量；通过循环经济提供零碳钢的路线图将有助于重塑英国和国际的钢铁行业。循环金属是绿色工业革命的关键，也是英国实现资源生产力翻番和到 2050 年实现净零的雄心的关键。