实现目标的巴黎协议将要求脱碳全球经济。这包括水泥、钢铁等重工业部门,占3%美国的温室气体(GHG)排放,大约15%的全球温室气体排放(约7%水泥和8%钢)。各种选项可用来减少排放在每一个部门,有更多的发展。加快开发和部署这些脱碳方法需要一系列的政策解决整个供应链。

两个新的论文考虑低碳产品的作用和设计标准水泥和钢,这将设置一个排放强度指标,允许生产的排放信用交易在每一个行业。

碳强度水泥和钢铁为何如此?

生产水泥和钢铁需要高温,经常从化石燃料,也涉及到化学反应,释放出二氧化碳。因此,能源和过程排放使排放密集型产品。

水泥生产需要加热石灰石和少量的其他矿产生产熟料,然后磨成细粉和少量的添加剂,如石膏水泥。铁矿石是钢铁生产的传统使用高炉用焦炭(由煤),导致二氧化碳的释放。这些燃烧过程的组合版本接近一吨二氧化碳排放为每吨水泥生产和超过两吨的二氧化碳每吨钢铁生产使用高炉。低碳产品标准可以鼓励这些行业脱碳的部署选项。

低碳产品标准是如何工作的呢?

低碳产品标准鼓励制造商减少产品的碳排放强度,通过设定一个排放强度指标随时间和允许公司贸易排放额度。公司销售或者进口覆盖产品必须符合标准,和他们收到或投降的信贷排放强度的基础上他们的产品相对于基准。企业信用可以出售他们,为他们提供了一个金融激励继续降低其产品的排放强度。

低碳产品标准促进采用脱碳技术和可以驱动创新。通过降低指标随着时间的推移,政府信号公司投资创新减排技术和流程将偿还。此外,标准是技术无关的,允许公司使用任何他们认为合适的方法来减少排放。

标准将工作最好与其他政策,如投资在研究和开发中,额外的财政激励措施、技术援助和采购政策。

低碳产品的设计考虑是什么标准?

设计一个低碳产品标准,包括水泥和钢铁,需要考虑以下六个设计选择:

1。选择产品

低碳标准的设计过程中首先确定哪些产品(s)来调节。水泥行业,主要决定是否调节水泥或混凝土。因为有不到一百水泥厂在美国——成千上万的混凝土相比,植物和水泥厂已经系统来报告他们的排放,这是更容易管理规范水泥。比混凝土水泥也是一个更统一的产品,简化了基准测试过程。另一方面,额外的减排选项可以合并在concrete-making阶段。总的来说,我们建议联邦标准规范水泥。

对钢铁,选择的关键是集中在生产链。考虑到多样性的生产路线和明天的创新生产技术,以及包含钢的最终产品的多样性,本研究建议关注中间,装配式钢产品,如床单,盘子,酒吧、梁、管道和管。这些中间产品卖给建筑公司或制造商时尚汽车零部件,电器和其他产品。

2。发放贷款和监管

产品标准适用于点当生产商和进口商使他们第一次在美国出售水泥或钢。生产商或进口商收到信用当产品销售每年的平均排放强度低于基准设定的标准。公司必须投降额度时,排放强度高于基准。这样,只排放的份额超过基准排放价格。信用交易,这意味着生产者或进口商信用可以卖给那些需要他们投降。

3所示。定义一个排放强度指标

因为标准是基于一个排放强度指标——单位排放的数量的产品——包括政策制定者必须选择的排放。水泥和钢铁,这些指标应包括直接排放的生产和间接排放与购买电力。直接排放已经报道,占绝大多数的排放设施。包括排放的电力购买鼓励投资高效电子流程和零碳的使用电可用。钢规还应该包括排放与上游生产焦炭、石灰和direct-reduced铁,因为它们总排放量显著贡献者。

4所示。基准测试和严格

定义排放强度指标后,决策者应该从行业收集数据来确定排放强度的分布在受监管的实体。严格参照这些值通常被定义——例如,意味着排放强度的百分比。基准最初应该设置略低于目前的平均排放强度刺激投资,成本在短期内减轻选项。基准应该设置为下降随着时间的推移,和政策制定者应该定期审查轨迹基于减轻选项和减排目标,如实现零有限公司2在2050年的排放。

5。建立成本控制措施

监管机构将需要分析当前排放强度和减轻选项建立基准排放强度下降,而这种分析将提供一个基础估算未来的供应和需求。然而,供给和需求的不匹配会导致非常高或非常低的价格优惠。建立成本控制措施可以通过限制这样的峰值,而产生的经济效益。因此,我们建议建立一个价格上限和地板的学分。这些应该设置的水平根据所需的严格的程序和应考虑当前和预期的未来成本的关键除碳减排技术和支撑技术。

6。解决泄漏和竞争力

泄漏发生在一个司法辖区的制定减排政策导致增加的管辖范围之外的排放,比如通过市场份额输给了外国竞争者位于不受管制的地区。水泥和钢铁都是排放量高,出口贸易型。为了解决潜在的泄漏,性能标准应适用于进口商的外国水泥和钢铁除了国内生产商。

低碳产品标准怎么可能实现呢?

联邦政府低碳产品标准可以实现通过通过新的立法或现有的《清洁空气法》中包含的法律权威。新的立法是首选的,因为它会提供一个机会来全面设计低碳产品标准,包含所有上面列出的设计考虑。虽然《清洁空气法案》允许空气污染管理新的和现有设施,它不能涵盖进口产品,购买电力或相关排放,对钢铁、其他上游排放。新法律可能会覆盖更多的制造业领域以外的其他工业部门只是水泥和钢铁,所以它需要解决跨部门问题,。

什么选项可以降低排放强度的钢铁和水泥?

多个减轻选项-现有的和发展的不同阶段可以减少排放的水泥和钢铁生产:

  • 燃料转换可以减少排放量等替代燃料浪费材料和废弃物生物质碳化石燃料来提供工业加热。
  • 碳捕获、使用和存储(CCUS)可以捕获大部分过程和燃料燃烧排放的钢铁和水泥工厂。CCUS系统尚未证明在商业规模水泥厂,但是把这些项目都在进步。
  • 能源效率是水泥和钢铁工厂的另一个机会。根据一项美国能源部的研究,美国钢铁设施能够减少能源消耗39%的升级和改造现有的最佳实践,和一个额外的24%如果创新技术大规模部署。
  • 减少clinker-to-cement比率通过增加使用混合水泥今天可以扩大。Oxy-combustion或燃烧燃料在高氧环境中捕捉排气有限公司2更容易,发展。此外,新型水泥比传统的水泥可以帮助减少,使用不同的化学反应过程排放,燃料燃烧排放或两者兼而有之。
  • 钢铁生产流程创新电解过程,氢或生物质可以减少铁矿石,大大降低过程排放。

在水泥和钢铁行业推动创新

虽然行业有时被认为是一个“很难减弱”部门,更多的政策和投资重点可以帮助减少其排放量对这些产品在全世界范围内日益增长的需求。在这种背景下,美国有机会制定雄心勃勃的政策和成为一个领导者在发展中必要的技术来解决这些巨大的排放。低碳产品的标准,结合其他政策目标不同步骤的水泥和钢铁供应链以不同的方式,将是一个强有力的步骤。