PDF《不锈钢与二氧化碳：事实与科学观察》

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5 不锈钢的生命周期 耶鲁大学(2013年)通过确定材料周期的四个主 要阶段来描述不锈钢的生命周期: 1. 生产过程:包括不锈钢的全部生产过程,即从 粗钢生产到制造业所使用的板材和长材成品. 2. 后续加工和制造过程:成品不锈钢被不同的终 端部门加工成最终产品. 3. 使用阶段:不锈钢产成品被终端用户所使用, 并一直保留在该产成品的生命周期中. 4. 循环利用和回收阶段:产品即将报废后,或者 被回收利用,或者被填埋处理掉. 不锈钢的生命周期如图

2 所示.图中显示的是 2010年原料、终端产品、回收和消耗不锈钢的数 据. 图 2中,通过关联废钢的产生和使用,我们能看到 了不锈钢的整个流程.根据耶鲁大学研究,不锈 钢生产原料中大约50%是废钢(不锈钢废钢和碳 钢废钢),50%是新的不锈钢原材料.由耶鲁大学 (2013 年)进行的研究也提供了在六个主要应用 领域,不锈钢生命周期的关键估值(表1). 图2 2010年不锈钢的生命周期 资料来源:耶鲁大学/ISSF不锈钢项目,2013年 废钢 生产与制造 使用 回收与废物管 理 生产 C-废钢 原材料 18% 垃圾填埋 50% 32% 9% 21% 70%

91 万吨/ 年3180万吨 1460万吨/ 年-库存 210万吨/年-垃 圾填埋 (填埋) 200万吨/年 C库存 310万吨/年 不锈钢与二氧化碳-

6 CO2 排放 在过去的几十年里,CO2 排放量已经成为社会关注 的焦点,因此,政府制定了新的环境政策来控制和 测量CO2 的排放量.不锈钢行业,就像其它任何行 业一样,也量化分析并披露了其排放指标.最近由 国际不锈钢论坛(ISSF)进行的可持续发展研究表 明(2007 到2013 年期间),不锈钢在生产和使 用中排放量非常小. 为了更清楚地量化不锈钢在生产过程中的CO2 排放,我们将从以下几个角度来确认CO2 的排放量: ? ? 矿石的开采、加工以及铁合金的生产,包括生 产过程中所需的电量. ? ? 不锈钢生产所消耗的电量. ? ? 不锈钢工厂的生产过程. 最终用途 平均寿命( 以年计) 垃圾填埋 回收循环 合计 不锈钢 碳钢 建筑与基础设施

50 8% 92% 95% 5% 交通(乘用车)

14 13% 87% 85% 15% 交通(其它)

30 工业机械

25 8% 92% 95% 5% 家用电器与电子

15 30% 70% 95% 5% 金属货品

15 40% 60% 80% 20% 表1 不锈钢在主要应用领域的生命周期 (资料来源:耶鲁大学/ISSF不锈钢项目,2013年) 不锈钢与二氧化碳-

7 矿石和铁合金生产中的CO2 排放不锈钢生产过程中的这部分CO2 排放包括生产铬 镍金属以及碳钢废钢时原材料的提取和处理所产 生的.采矿及铁合金生产过程中所需的电也包括在 内. 生产不锈钢的所需的主要原料是不锈钢废钢、碳钢 废钢和铁合金,如镍铁,铬铁和钼铁.表2显示了 提取每种原材料的CO2 排放量. 如果仅仅用原材料来生产不锈钢,铁合金产生 的CO2 排放量将达到4.2 吨/每吨不锈钢.但是,CO2 排放量将随着不锈钢废钢使用量的增加而 减少. 平均而言,不锈钢生产中,每吨不锈钢中约50% 来自不锈钢废钢(ISSF废钢研究,2013年).因此,CO2 的排放量为低于2.0吨/每吨不锈钢. 不锈钢高效的回收利用率意味着CO2排放量降低了 52%.(ISSF估计值,2013年) 表2 不锈钢生产所需原材料的CO2排放 来源:镍业协会2011年度数据基础上的2014年镍 铁LCA数据;

2007年LCDA的铬铁LCI数据;