再生鋁錠碳足跡:挑戰(zhàn)與機(jī)遇
一、再生鋁錠碳足跡概述
再生鋁錠碳足跡,是指再生鋁錠在其整個(gè)生命周期過程中所釋放的直接和間接的溫室氣體總量。這一概念涵蓋了從原材料的回收,到生產(chǎn)、運(yùn)輸以及銷售等各個(gè)環(huán)節(jié)。
據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,巨東股份獲得 “再生鋁合金錠碳足跡證書”,其碳足跡數(shù)據(jù)表明 “再生鋁合金錠碳排放數(shù)量” 低于 “原生鋁合金錠碳排放數(shù)量” 15 倍。這充分體現(xiàn)了再生鋁錠在降低碳排放方面的巨大優(yōu)勢(shì)。
產(chǎn)品碳足跡的計(jì)算對(duì)于再生鋁錠行業(yè)至關(guān)重要。它不僅有助于提高消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品環(huán)保性的認(rèn)知度,還能提升企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。例如,獲得碳足跡證書意味著該產(chǎn)品在各個(gè)環(huán)節(jié)均實(shí)現(xiàn)了低碳排放。
在原材料回收環(huán)節(jié),再生鋁錠主要利用廢舊鋁和廢鋁合金材料或含鋁的廢料,通過重新熔化提煉得到鋁合金或鋁金屬。與原生鋁錠相比,再生鋁錠減少了從鋁土礦開采到氧化鋁冶煉、再到電解鋁等多個(gè)高碳排放環(huán)節(jié)。
在生產(chǎn)環(huán)節(jié),企業(yè)不斷優(yōu)化生產(chǎn)工藝,采用先進(jìn)的回收技術(shù),將廢棄鋁合金進(jìn)行再生利用,實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用,從而降低碳排放。同時(shí),積極參與綠色能源的開發(fā),如巨東股份秉承 “一升兩降” 理念,降低生產(chǎn)過程中的碳排放。
運(yùn)輸環(huán)節(jié)也是碳足跡的重要組成部分。通過優(yōu)化運(yùn)輸路線、提高運(yùn)輸效率等方式,可以減少能源消耗和溫室氣體排放。
總之,再生鋁錠的碳足跡概念為行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了重要的衡量標(biāo)準(zhǔn)和發(fā)展方向。
二、再生鋁錠碳足跡核算方法
(一)國際實(shí)踐方法
世界鋁業(yè)協(xié)會(huì)(IAI)、鋁管理倡議認(rèn)證(ASI)等機(jī)構(gòu)在再生鋁錠碳足跡核算方面有著較為成熟的方法。在固定核算邊界方面,涵蓋了從鋁的原材料獲取到最終產(chǎn)品生產(chǎn)的整個(gè)供應(yīng)鏈的排放密集關(guān)鍵工序,確保不同業(yè)務(wù)范圍和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的鋁企之間的產(chǎn)品碳足跡具有可比性,覆蓋了鋁產(chǎn)品碳足跡中的大部分排放。在廢鋁信息披露原則上,統(tǒng)一廢料的定義,明確廢料含量的計(jì)算方法,提高了廢料和再生鋁相關(guān)的信息透明度。例如,將廢鋁分為內(nèi)部廢料、消費(fèi)前廢料和消費(fèi)后廢料,通過明確的計(jì)算方式,促進(jìn)生產(chǎn)效率和消費(fèi)后廢料的回收利用率的提高。這不僅有助于下游采購方更精確地評(píng)估鋁產(chǎn)品的碳排放水平,還能激勵(lì)電解鋁的減排行動(dòng),同時(shí)鼓勵(lì)消費(fèi)后廢料的回收。
(二)國內(nèi)核算方法
國內(nèi)的《鋁產(chǎn)品碳足跡核算及報(bào)告方法學(xué)》為再生鋁錠碳足跡核算提供了詳細(xì)的指導(dǎo)。在核算步驟方面,依據(jù)世界鋁協(xié)發(fā)布的碳核算相關(guān)文件,產(chǎn)品的碳排放強(qiáng)度由總碳排放量除以總生產(chǎn)量計(jì)算得出,總碳排放量包括直接排放、間接排放和抵扣排放。對(duì)于廢鋁成分含量的報(bào)告,明確了廢鋁的定義,包括內(nèi)部廢料、消費(fèi)前廢料和消費(fèi)后廢料。廢鋁比例的計(jì)算基于固定比較邊界的產(chǎn)品,同時(shí)強(qiáng)調(diào)應(yīng)考慮提高消費(fèi)后廢料的回收利用。在產(chǎn)品碳足跡的核算和報(bào)告中,遵循一般性核算原則,根據(jù)單個(gè)生產(chǎn)場(chǎng)所核算和報(bào)告,包含相關(guān)溫室氣體排放,以 t CO2e/t 產(chǎn)品為單位報(bào)告。此外,還要求報(bào)告 “礦山到冶煉” 的碳排放強(qiáng)度,以提高原鋁生產(chǎn)的碳排放透明度。通過這些核算方法,國內(nèi)再生鋁錠行業(yè)能夠更加科學(xué)、準(zhǔn)確地計(jì)算產(chǎn)品碳足跡,為推動(dòng)行業(yè)的低碳轉(zhuǎn)型提供有力支持。
三、再生鋁錠碳足跡研究現(xiàn)狀
(一)國內(nèi)外對(duì)比
北美鋁業(yè)生產(chǎn)的碳足跡自 1991 年以來下降了一半以上。原鋁生產(chǎn)的碳足跡下降了 49%,而再生鋁生產(chǎn)的碳足跡則下降了 60%。生產(chǎn)原鋁和回收鋁所需的能源也分別下降了 27% 和 49%。北美生產(chǎn)的鋁主要依靠可再生水電,是世界上最清潔的鋁之一。同時(shí),原生鋁生產(chǎn)的地區(qū)差異導(dǎo)致各種鋁產(chǎn)品的環(huán)境足跡出現(xiàn)重大差異。在中國或中東等主要依靠煤炭和天然氣發(fā)電的地區(qū)生產(chǎn)鋁產(chǎn)品,其碳密集度可能是在北美生產(chǎn)類似產(chǎn)品的兩到三倍。
而在國內(nèi),廢鋁回收任重道遠(yuǎn)。目前國外對(duì)于易拉罐的回收率明顯高于國內(nèi),其中德國等歐盟國家的回收利用明顯處于較高水平。國內(nèi)因回收體系尚不健全,沒有形成科學(xué)的回收體系,造成市場(chǎng)分散,回收渠道不穩(wěn)定,資源富集程度低,進(jìn)而影響了對(duì)廢舊易拉罐的利用。我國廢鋁回收不僅在社會(huì)觀念上存在一定的偏差,同時(shí)也存在聚集度低,缺少體系運(yùn)作及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等問題。
(二)企業(yè)案例
巨東股份在浙江省環(huán)境科技有限公司的幫助下獲得了 “ISO14067 認(rèn)證的再生鋁合金錠碳足跡證書”,其 “再生鋁合金錠碳排放數(shù)量” 低于 “原生鋁合金錠碳排放數(shù)量” 15 倍。巨東股份始終秉持綠色、可持續(xù)發(fā)展的理念,采用先進(jìn)的回收技術(shù),將廢棄鋁合金進(jìn)行再生利用,實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用,降低碳排放。同時(shí),秉承 “一升兩降” 理念,積極參與綠色能源的開發(fā),通過不斷提升能效水平,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),已實(shí)現(xiàn)再生鋁危廢的綜合有效利用,推動(dòng)了再生鋁循環(huán)利用,為行業(yè)樹立了榜樣。
銀邦股份積極響應(yīng)國家倡導(dǎo)的綠色循環(huán)經(jīng)濟(jì)政策,降低能耗耗用,提高設(shè)備工作效率,同時(shí)在生產(chǎn)上通過購買再生鋁錠補(bǔ)充原材料,以減少碳排放。
這些企業(yè)的實(shí)踐表明,國內(nèi)企業(yè)在降低碳足跡方面正在積極努力,通過采用先進(jìn)技術(shù)、優(yōu)化生產(chǎn)工藝、提高資源利用率等方式,為推動(dòng)再生鋁錠行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
四、降低再生鋁錠碳足跡的方法
(一)提高回收占比
提高回收占比是降低再生鋁錠碳足跡的重要途徑之一。隨著再生鋁對(duì)原生鋁的逐步替代,能夠有效推動(dòng)碳排放達(dá)峰。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,我國每年只有約 20% 的再生鋁能夠重新生產(chǎn)相應(yīng)牌號(hào)的變形鋁合金,達(dá)成保級(jí)回收利用,保持廢鋁的價(jià)值。而在發(fā)達(dá)國家的再生鋁產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中,變形鋁合金的占比超過一半以上。目前國外保級(jí)再生利用最具價(jià)值的是廢舊鋁合金易拉罐,已形成了 “再生 - 加工 - 制罐 - 裝罐 - 消費(fèi)” 的一條永不消失的最優(yōu)化產(chǎn)業(yè)循環(huán)鏈。我國應(yīng)積極借鑒國外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),提高回收占比,提升再生鋁的質(zhì)量和檔次。例如,企業(yè)可以加強(qiáng)與廢棄電器電子產(chǎn)品、報(bào)廢汽車等拆解處理企業(yè)的合作,深挖掘不同含鋁廢料的協(xié)同處理工藝技術(shù),提高資源回收率和綜合利用率,降低能耗水平和生產(chǎn)成本,提升企業(yè)利潤空間。同時(shí),鼓勵(lì)在全社會(huì)推行建立公共細(xì)化回收管理體系,避免 “一鍋燴” 廢鋁回收現(xiàn)象,更好地珍惜資源和能源。
(二)利用可再生能源
在風(fēng)光資源豐富地區(qū)建立鋁精煉廠和冶煉廠,充分利用可再生能源,如太陽能、風(fēng)能等,可以有效降低再生鋁錠的碳足跡。例如,可以采用光伏 + 儲(chǔ)能等解決方案,為鋁生產(chǎn)過程提供清潔電力。據(jù)統(tǒng)計(jì),2020 年,我國電解鋁行業(yè)全年耗電約為 4851 億千瓦時(shí),約占全國總用電量的 6.46%。用電占比如此之大,若能采用可再生能源供電,將大大減少碳排放。此外,還可以考慮與水電豐富的地區(qū)合作,利用水電進(jìn)行鋁生產(chǎn)。如俄羅斯聯(lián)合鋁業(yè)公司在克拉斯諾雅爾斯克鋁廠各個(gè)產(chǎn)鋁環(huán)節(jié)用的能源都是清潔的綠色水電,使 140kA 惰性電解槽產(chǎn)出的原鋁的碳足跡低至 0.01 CO?eq t/t Al,僅相當(dāng)于傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的原鋁排放量 12t/t Al 的約 1/1000。
(三)改進(jìn)生產(chǎn)工藝
改進(jìn)生產(chǎn)工藝是降低再生鋁錠碳足跡的關(guān)鍵措施。可以采用環(huán)保電解鋁新工藝,如鋁電解零碳排放技術(shù)。2019 年,美國鋁業(yè)和力拓成立的合資企業(yè) Elysis 公司生產(chǎn)出世界上首批零碳排放的原鋁。截至目前,世界鋁工業(yè)已研發(fā)成功 3 種零碳排放的惰性陽極鋁電解技術(shù):Elysis 公司的 ElysisTM 技術(shù)、俄羅斯聯(lián)合鋁業(yè)公司的惰性陽極工藝、海德魯鋁業(yè)公司的近零鋁排放的 Halzero 工藝。我國對(duì)惰性陽極鋁電解技術(shù)的研發(fā)也很重視,如東北大學(xué)、中南大學(xué)等單位自 2008 年以來針對(duì)惰性陽極材料及其特性進(jìn)行了 10 多年的研發(fā)。
此外,還可以改造熔爐增強(qiáng)靈活性。例如,部分企業(yè)采用感應(yīng)爐、側(cè)井爐、雙室爐(多室爐)等對(duì)碎屑料進(jìn)行處理以減少損失;對(duì)于表面有涂層的再生鋁原料,一般采用脫漆窯、雙室爐或者兩者結(jié)合的方式處理,也有部分廠家采用多室爐進(jìn)行脫漆及熔煉。同時(shí),繼續(xù)研究適于處理鋁合金廢料的高效、節(jié)能、快速熔化爐,進(jìn)一步節(jié)能降耗,提高熔化爐熱效率,延長爐子壽命,減少金屬燒損,提高金屬回收率;研究再生鋁相關(guān)的鋁熔體精煉過濾技術(shù),提高再生鋁的質(zhì)量;研究開發(fā)低品位及復(fù)合鋁合金廢料的處理工藝,完善預(yù)處理工藝;研究不同再生鋁原料選擇最佳的預(yù)處理系統(tǒng),做好分選處理工作,從源頭上把質(zhì)量關(guān);研究二次鋁灰的無害化處理及應(yīng)用。
五、再生鋁錠碳足跡的未來展望
再生鋁錠在碳足跡方面確實(shí)面臨著一些挑戰(zhàn)。一方面,廢鋁原材料供應(yīng)穩(wěn)定性不足,可能會(huì)影響再生鋁錠的生產(chǎn)規(guī)模和碳足跡的降低效果。由于廢鋁的回收受到多種因素的影響,如消費(fèi)者的回收意識(shí)、回收渠道的暢通程度等,導(dǎo)致廢鋁的供應(yīng)量存在一定的不確定性。另一方面,國際貿(mào)易爭(zhēng)端和進(jìn)出口政策的變化也可能對(duì)再生鋁錠行業(yè)產(chǎn)生影響。例如,一些國家可能會(huì)出臺(tái)限制廢鋁進(jìn)口的政策,這將減少國內(nèi)再生鋁錠企業(yè)的原材料來源,從而影響行業(yè)的發(fā)展。
然而,隨著技術(shù)進(jìn)步和政策推動(dòng),再生鋁錠的未來潛力巨大,值得期待。在技術(shù)方面,隨著環(huán)保要求的提高和科技的不斷進(jìn)步,再生鋁企業(yè)將不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低碳足跡。例如,一些企業(yè)正在研發(fā)更加高效的回收技術(shù),能夠提高廢鋁的回收率和利用率,減少資源浪費(fèi)。同時(shí),新的生產(chǎn)工藝和設(shè)備也將不斷涌現(xiàn),如更加節(jié)能的熔爐、更先進(jìn)的精煉過濾技術(shù)等,這些都將有助于降低再生鋁錠的碳足跡。
政策方面,全球范圍內(nèi)對(duì)再生鋁產(chǎn)業(yè)的支持力度不斷加大。中國政府明確提出加快再生有色金屬產(chǎn)業(yè)發(fā)展,并提出 “碳中和、碳達(dá)峰” 產(chǎn)業(yè)政策,將進(jìn)一步推動(dòng)再生鋁行業(yè)的發(fā)展。此外,還出臺(tái)了一系列政策措施,如《減污降碳協(xié)同增效實(shí)施方案》等,以提高再生鋁比例,推廣高效低碳技術(shù)。這些政策將為再生鋁錠行業(yè)的發(fā)展提供有力的支持。
隨著汽車輕量化的發(fā)展趨勢(shì),再生鋁錠在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用將越來越廣泛。汽車制造商為了降低車輛的重量,提高燃油效率,將更多地采用再生鋁錠制造汽車零部件。這將進(jìn)一步推動(dòng)再生鋁錠行業(yè)的發(fā)展,同時(shí)也有助于降低汽車行業(yè)的碳足跡。
總之,盡管再生鋁錠在碳足跡方面面臨一些挑戰(zhàn),但隨著技術(shù)進(jìn)步和政策推動(dòng),未來潛力巨大。再生鋁錠行業(yè)將在降低碳排放、節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境等方面發(fā)揮越來越重要的作用,為實(shí)現(xiàn)全球可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。