美国工业脱碳:3个问题，答案

美国工业部门生产构成我们生活和工作的建筑物、我们驾驶的汽车的基本材料，以及从药品到清洁用品等我们每天使用的产品所需的其他材料。这个能源密集型行业生产占美国温室气体排放总量的24%．当我们把工业部门的用电量考虑在内时，这个比例上升到占美国温室气体排放量的30%．

这是一个挑战。美国不能满足它的国家气候目标必威官网是真的吗不消除或显著减少与工业生产相关的排放。但是，与交通或电力等行业相比，减少水泥、钢铁和其他工业产品的排放要困难得多。

好消息是确有其事越来越感兴趣在工业脱碳。一系列的倡议，地方政策而且联邦行动支持这种转变，和最近块具有里程碑意义的联邦立法提供了大量的公共资金来推动这一努力。

本文回顾了在工业脱碳方面显示出初步势头的新投资、倡议和政策，同时也指出了还需要做些什么。

为什么工业排放如此难以减少?

与交通和电力等其他高排放部门相比，工业部门的减排更为复杂。很大一部分交通排放来自汽车和卡车，可以通过以下措施来减少电动汽车．通过从煤炭和天然气等化石能源转向风能和太阳能等可再生能源，电力使用产生的排放可以大幅减少。这些转换好吧在进行中．

但是工业产品——以及用于制造它们的过程——有着令人难以置信的多样化，排放源也各不相同，从炼钢的高炉到石化工厂，从炼油厂到纸浆和造纸厂。虽然针对特定的子部门和材料开发了技术和流程，但部门的多样性阻碍了一刀切的解决方案。

不过，广义上讲，有三类主要的解决方案可以以不同的方式应用于不同的子部门，以推进工业脱碳:燃料开关，包括电气化;碳捕获、利用和封存;和效率的改进．这些方法也被优先考虑工业脱碳路线图能源部9月份刚刚公布的数据。

除了需要开发和推广脱碳技术外，还有其他几个因素使工业脱碳具有挑战性。水泥和钢铁等许多材料的生产商利润微薄。由于它们的产品在国际市场上交易，它们面临着国际竞争。因此，很难证明在脱碳方面的大量投资是合理的，也很难获得回报。

此外，工业基础设施和设施是长寿命资产(典型的寿命)水泥窑是40年及周边地区钢铁厂的高炉需要20美元)，这意味着它们很少被更换。与此同时，水泥和钢铁等材料的行业标准可能变化缓慢，这减少了对低碳替代品的需求。

自20世纪90年代以来，美国的工业排放有所下降保持相对稳定．这在很大程度上可以归因于效率的提高，这使得在总排放量相同的情况下增加了产量。工业能源效率的提高历来是降低排放强度的重要手段，因为它们通常在减少排放的同时降低运营成本。展望未来，基于最近通过的《通货膨胀削减法案》所做的建模显示，工业部门对通胀有贡献在9%左右预计到2030年温室气体减少约10亿吨。

美国工业减排的进展迹象在哪里?

的美国的长期战略该计划列出了实现中国到2050年实现净零排放的承诺的途径，表明工业排放可能需要实现减少到2050年大约减少50-90%。最近的行动正开始使我们朝着这些目标可行的未来前进，但还需要付出更大的努力。

在三个方面可以看到这种增长的势头:联邦政府投资的增加、州和地方政策的扩大、以及正在实施或正在开发的创新项目的增加:

1)增加联邦行动

在2020年和2021年，随着美国开始投资数十亿美元用于COVID-19恢复，对“绿色”复苏的呼吁创造了一个契机，将工业脱碳政策提交给国会。2021年底通过的两党基础设施法提供了前所未有的联邦资金，在未来五年支持一系列工业脱碳技术和战略——约200亿美元用于关键工业条款(见下表)。

资助金额	关注领域	细节和意义
80亿美元	氢中心	支持至少4个区域性氢枢纽的发展。低碳和零碳氢可以用于各种工业应用，以减少排放。
25.4亿美元	碳捕集与封存(CCS)示范项目	支持至少6个设施的CCS，包括2个工业设施(以及2个天然气发电设施和2个燃煤发电设施)。
25亿美元	碳储存验证和测试	支持开发新的或扩大的可用于碳封存的大型碳封存项目2在工业设施通过CCS捕获。
21亿美元	有限公司2交通基础设施融资和创新项目	支持建设二氧化碳运输基础设施(如CO2输送CO的管道或其他输送方式)2从捕获地点到封存或使用地点。
10亿美元	清洁的氢电解	与其他制氢途径相比，通过电解制氢具有最显著的气候效益。必威官网是真的吗清洁氢，特别是用零碳电力生产时，可用于各种工业应用(如钢铁生产)以减少排放。
9.37亿美元	CCS大规模的飞行员	开发用于工业和发电的革命性CCS技术;支持不像上面的演示项目那样发达的技术。
7.5亿美元	先进能源制造和回收补助金	向前煤炭社区的中小型制造商提供赠款和技术援助。
5亿美元	工业排放示范项目	为测试和验证减少工业排放技术的示范项目提供资金。
5亿美元	清洁的氢气制造和回收	推进新型清洁氢生产、加工、输送、储存和使用设备制造技术和技术。
4亿美元	工业研究和评估中心实施赠款	以产业评价中心的评价为基础，向中小制造企业推荐了升级资金。
3.1亿美元	有限公司2利用赠款	为州和地方政府建立一项拨款计划，以采购含有CO的产品2这可以在工业设施中捕捉到。
1.5亿美元	产业研究和评估中心	提供资金，以确定优化制造业和其他工业设施的能源效率和环境绩效的机会。
1亿美元	CCS前端工程和设计研究	需要进行资金评估以发展碳捕集和封存技术改造。

基于早期的文档为了获得资金，这些项目的另一个重要方面是要求开发人员考虑他们的项目对社区的影响。这包括要求报告社区参与、基于同意的场地公平、环境正义和劳动力发展成果和产出。这些要求与拜登政府的justice倡议和环境质量委员会(Council on Environmental Quality)一致指导用于碳捕获、利用和储存项目。

用于工业脱碳的额外资金来自于能源部为联邦研究、开发和示范(RD&D)提供的年度拨款。在2021财年，工业脱碳第一次被列入一个单独的跨领域倡议5.1亿美元．2022年6月众议院拨款委员会建议在2023财政年度提供8.15亿美元用于工业脱碳参议院的建议8.3亿美元。这两项行动都表明，资助工业脱碳研发日益成为优先事项。

两党基础设施法通过后不久，拜登政府发布了行政命令14057其中包括一系列利用联邦可持续发展目标促进更广泛行动的行动。这个公告创造了一个购买清洁特遣部队利用政府采购的力量，为水泥和钢铁等建筑材料的低碳替代品创造市场。这个工作组由环境质量委员会和白宫气候政策办公室负责，将帮助推动政府采购，以实现减少污染的目标必威官网是真的吗到2030年，联邦政府的排放量将减少65%．

政府的房东，美国总务管理局(GSA)已经开始了“购买清洁”的努力。2022年3月，GSA宣布了新的排放强度限制用于混凝土和沥青。虽然这些限制只适用于总务管理局项目，但它们向其他机构以及政府以外的实体提供了信号和概念证明。

2022年8月通过的《通货膨胀削减法案》为工业脱碳提供了前所未有的直接资金，以及新的和加强的税收抵免，概述如下:

税收抵免
45Q税收抵免用于封存碳氧化物(例如CO2）	申请抵免的时间延至2033年1月1日 -增加直接支付(对非营利组织和合作社的整整12年信贷期限;5年，其余7年逐步取消) -更高的信用价值:60-85美元/tCO2工业设施，只要符合现行的工资要求(由35-50美元/公吨起计)2） -捕获阈值较低:12,500 tCO2工业设施/年
48C先进制造业的投资税收抵免	追加拨款100亿美元;其中40%必须花在以前以化石能源为经济支柱的社区 扩大范围，包括工业应用和设备的安装，减少20%或更多的排放
制氢税收抵免	氢气生产信贷;基本信贷水平高达0.60美元/ kgH2基于碳强度。如果符合现行的工资要求，信贷可乘以5，最高可达3美元/公斤2

资金
58亿美元	能源部的清洁能源示范办公室，用于工业脱碳改造和其他可以减少能源密集型工业设施排放的升级
55亿美元	资助政府采购低含碳材料 -向联邦高速公路管理局提供20亿美元，用于对低隐含排放建筑材料的奖励或补偿 -向联邦建筑基金提供21.5亿美元，用于总务管理局使用低碳材料 -向联邦建设基金提供9.75亿美元，用于新兴和可持续技术 -向环境保护局拨款2.5亿元，用于发展环境产品申报和使其标准化 -拨款1亿元，资助美国环境保护局(Environmental Protection Agency)为低含碳建筑材料贴标签

2)美国州和地方的行动

随着联邦政府变得更加积极，几个州和城市在减少工业排放方面也处于领先地位。几个州的必威官网是真的吗气候计划，包括密歇根优先采取措施解决工业脱碳问题路易斯安那州将碳管理置于计划的首要和中心位置。其他国家像宾西法尼亚而且加州认识到工业排放的重大贡献，并包括工业脱碳办法。几个州还制定了限制隐含碳排放的政策，即限制水泥和钢铁等建筑材料的生产、运输、安装、维护和处置过程中的碳排放。

2017年，加州通过了该法案第一个立法重点关注政府采购低排放建筑材料。加州的购买清洁法律涵盖了钢铁、玻璃和某些类型的绝缘材料(但不包括水泥、混凝土和铝等排放密集的材料)。自2019年以来，它要求材料供应商披露其产品的排放强度。它还规定了国家设定覆盖产品排放强度的限制这是在2022年1月。

加州也通过了立法要求水泥行业在2045年之前实现净零排放，并在2035年之前实现40%的中期目标。然而，一项法案目的是添加水泥和混凝土2022年7月，清洁购买法案没有通过。

科罗拉多通过了类似的购买清洁法案2021年，包括沥青、钢铁、水泥和混凝土、玻璃和木材。科罗拉多州将在2024年1月1日之前为建筑项目中使用的材料制定最高排放强度水平(道路、高速公路和桥梁将在2025年1月1日之前)，并在2022年7月1日之前公布材料的排放强度。建筑产品排放的披露通常通过环境产品申报(环保署)其中包括有关排放以及其他操作和环境影响的信息。

2021年底，纽约通过了低含碳量混凝土领导法，它给予混凝土排放强度较低的生产商投标优先权，并为排放披露提供资金。在2022年,俄勒冈州通过了一项立法，要求交通部制定一个计划，在2025年前减少混凝土、钢铁和沥青的排放。

类似的法案在华盛顿州、明尼苏达州、康涅狄格、马里兰州、马萨诸塞州、新泽西州和夏威夏威州的立法会议上，都引入了这些法律，但没有获得通过。

波特兰石灰石水泥是最常用的波特兰水泥的一种变体，可以减少约10%的排放，现在被允许用于44州政府．

几个市县，以加州马林县还出台了具体的碳排放政策。其他采取行动的包括檀香山，它要求考虑CO₂-城市工程中的矿化混凝土;俄勒冈州的波特兰，规定环保署须提交环保署文件，并会制定排放强度限值;而且哈斯丁,纽约这就要求当地政府推广低碳混凝土的使用。

3)地面上或发展中的私营机构项目

私营部门正在不同领域积极推行工业脱碳项目。水泥生产商豪瑞(Holcim)正与另外三家公司合作，致力于一项CCS改造其水泥设施在科罗拉多州的佛罗伦萨，并正在评估可行性CCS在密苏里州的一个工厂也

近年来，也成立了各种专注于低碳硅酸盐水泥替代品或低碳钢铁生产工艺的公司，并获得了好评日益增长的量的公共而且私人投资。如果这些创新能够大规模且具有成本效益地生产，这将是一个关键的证据，证明它们有能力为减少工业排放做出有意义的贡献。

在清洁氢的问题上，各州正在共同努力东北，西方国家和midcontinent——根据《两党基础设施法》提出的80亿美元氢枢纽项目，提出可能获得资金的项目。除了法案拨款之外，数十个氢能项目已经宣布或正在开发中，包括密西西比州，加州而且犹他州．

要创建低碳工业部门还需要做什么?

工业脱碳的增长势头显示了近年来取得的进展。

联邦政府正在投资新技术的开发和示范，提供大量财政支持，并制定标准和法规，鼓励发展低碳工业生态系统。与此同时，私营部门通过部署自己的资源，形成买家联盟提前向市场作出承诺——正在创造更大的需求。

但向排放强度更低、效率更高的工业部门转型才刚刚开始。需要对数据进行标准化和提高透明度，使利益攸关方能够制定适当的基准并衡量实现这些基准的进展。放眼国际，至关重要的是制定贸易政策，为国与国之间的物资流动创造公平的竞争环境，这也必须得到改进的数据的支持。最终，我们需要超越激励和自愿承诺需要减少在温室气体排放和其他空气污染物以及其他工业部门排放的有害人类和环境的污染物中。

近年来，我们看到越来越多的活动是令人鼓舞的。我们现在需要全面努力，有效地使用最近流入的联邦资金，继续在地方层面的政策行动上建立势头，并解决数据和其他问题上的关键差距，如果这些问题得到解决，可能会取得更大的进展。