工業部門如何運用資源循環來減碳?

來自工業部門的排放,特別是製造基礎材料的重工業,一直是各國減碳的重大挑戰。目前減排的討論都側重在如何減少鋼鐵、水泥、化學製品等製程的排放,而太少關注在這些材料的需求應用端。僅靠製程優化的減排空間有限,突破關鍵是從上游材料生產端的製程,延伸到下游應用市場的需求面,來綜合檢視整體產業鏈的減碳策略。

一份歐盟研究就聚焦在高碳排的四大類材料鋼鐵、塑膠、鋁和水泥,以及主要使用這些材料的下游產品建築和運輸,來綜合分析循環經濟作法的減碳效益。歐盟境內的建築物(40%)和汽車(2%)的使用率非常低;共享商業模式能讓這些資產更密集地被運用,更好地善用這些資產所蘊含的能資源。從源頭重新檢視民眾對住、行的需求,減少過於浪費的使用習慣,並以服務化來滿足必要的需求,根本地減少了鋼鐵等高碳排材料的製造。進一步提升產品物質效率來減少製造建築物和汽車的總原料投入,並循環再使用已經被生產出來的材料。

在建築和運輸部門導入循環經濟做法,估計能讓歐盟在2050 年減少 56% 來自重工業的排放量(2.96億噸排放量)。 
循環台灣基金會製圖,參考來源:Material Economics, The Circular Economy - a Powerful Force for Climate Mitigation (2018)

台灣製造部門的排放約為整體排放量的一半,其中近8成來自石化業、電子業、鋼鐵和水泥業的材料和產品製造。這些重工業在規劃減排策略時,能多加善用循環經濟的系統性思維,結合下游的應用產品端,一起討論未來市場需求的變化,以淨零為目標展開上下游供應鏈的合作,擴展大幅減碳的空間。

三大減碳機會為:

一、材料再循環使用

歐盟經濟體內正累積大量金屬與塑膠,到 2050 年能夠藉由再循環已產出 75% 的鋼鐵、50% 的鋁以及 56% 的塑膠,滿足歐盟對於這些材料的大量需求。材料再循環能減少碳排,且不用像新產品需要太多能源。

然而,目前的產業做法並不是為了促進高回收率而設計,因此需要投入新的原料來取代流失掉的金屬和塑膠,並補強品質的耗損。例如對鋼鐵來說,最重要的是確保做好廢料的分流,才能有高品質的再生鋼並減少帶銅的鋼鐵汙染。至於鋁,關鍵在於少部分的浪費與減少混合不同合金。混合與降級效應對塑膠來說是特別嚴重的問題,會使大部分的回收塑膠幾乎毫無價值。

二、提升產品材料效率

減少產品的總原料投入。一是減少生產中的材料損失,例如每年生產的鋁,有半數未到達最終產品而成為廢料;約有 15% 的建築材料在建造過程中浪費掉。二是利用更先進的材料和建造技巧,如高強度鋼可減少 30% 的原料使用。其他還有像是減少過度規格的機會,例如有較嚴格設計規格的建築物幾乎都過度使用鋼鐵。透過將產品調整至特定用途,可使材料效率進一步提升。

三、新的運輸載具和建築物循環商業模式

重點在於更好地使用汽車和建築物,這兩大領域代表了多數歐洲國家對於鋼鐵、水泥和鋁的需求。目前,這些資產大多數的使用率非常低,共享方式能夠讓這些資產更密集地去運用。共享將帶動汽車產業採用更先進的自動化科技、或更高性能的材料來滿足更多里程數的使用量。共享結合專業管理的營運規劃,能夠讓維護、再利用、再製造與回收等作法都更經濟實惠;這將導致較高的使用率、低碳能源和較少的原料使用。在循環情境中,運輸載具的原料投入預估下降75%,並帶來包括更低的旅行總成本等許多其他好處。


參考資料:

1. Material Economics, The Circular Economy - a Powerful Force for Climate Mitigation (2018)

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