Fundația Ellen MacArthur: pentru a reduce emisiile de CO2, industria materiilor prime trebuie să facă tranziția la economia circulară

Fundația Ellen MacArthur, una dintre cele mai importante organizații neguvernamentale care promovează economia circulară (cu sediul central în Marea Britanie), a publicat pe platforma medium.com un articol complex despre relația strânsă dintre reducerea emisiilor de CO2 și tranziția la economia circulară.

Fundația avertizează că tranziția la energia regenerabilă va acoperi doar 55% din emisiile globale de gaze cu efect de seră. Pentru a atinge emisiile nete zero până în 2050 și a îndeplini astfel obiectivul stabilit în Acordul de la Paris din 2015, trebuie abordate și restul de 45% din emisii, provenite din industrie, agricultură și utilizarea terenurilor.

Industria materiilor prime, care cuprinde companiile producătoare de oțel, aluminiu, ciment și produse chimice, este responsabilă pentru o mare parte din aceste emisii rămase și are un rol-cheie în asigurarea acestei tranziții.

Câteva date relevante

• la nivel global, producția de ciment reprezintă 8% din emisiile de CO2;
• în cazul amoniacului, fiecare tonă produsă emite 2,6 tone de CO2;
• pentru oțel, raportul este de 1:2;
• în general, industria materiilor prime este responsabilă pentru 27% din emisiile globale de CO2.

Soluții

Pentru a reduce aceste emisii, industria materialelor are un număr limitat de opțiuni, care pot implica:

• utilizarea energiei cu emisii scăzute de carbon (cum ar fi energia eoliană și solară);
• procese de producție cu emisii scăzute de carbon;
• captarea carbonului;
• reciclarea materialelor: tehnologii pentru îmbunătățirea colectării, sortării și reciclării deșeurilor;
• construirea de noi „ecosisteme industriale”;
• tehnologii emergente, cum ar fi platformele digitale, blockchain-ul și contractele inteligente asociate;
• înlocuirea transportului rutier de mărfuri cu cel feroviar;
• politici coerente pentru stimularea economiei circulare.

Cu toate acestea, majoritatea acestor soluții nu sunt nici eficiente, nici disponibile la scară largă.

Provocări

Cele mai multe procese de producție cu emisii scăzute de carbon încă nu sunt suficient dezvoltate. Industriile grele au prosperat timp de peste un secol folosind procese de fabricație în mare parte neschimbate.

Oțelul a fost fabricat în esență în același mod de mii de ani, folosind carbonul ca reductor chimic. Amoniacul este produs de un secol prin procesul Haber-Bosch, care emite mai mult CO2 decât orice altă reacție chimică. Deși captarea carbonului din procesele industriale și împiedicarea acestuia să ajungă în atmosferă sunt promițătoare, majoritatea tehnologiilor fie nu au suficiente modele de bună practică, fie nu sunt încă disponibile comercial.

Dintre toate opțiunile de decarbonizare, utilizarea materialelor reciclate este probabil cea mai ușor disponibilă. De exemplu, producția de aluminiu reciclat generează cu 97% mai puține emisii de CO2 decât producția primară.

Producția de materiale reciclate, care folosește procese diferite și consumă mai puțină energie decât producția primară, emite mai puține gaze cu efect de seră.

Pentru a crește calitatea și cantitatea materialelor reciclate, companiile pot folosi o serie de tehnologii care îmbunătățesc colectarea, sortarea și reciclarea deșeurilor. De exemplu, spectroscopia de emisie indusă de laser face posibilă determinarea rapidă și fiabilă a compoziției pieselor de aluminiu în timpul procesului de sortare. Dar tehnologia nu va fi suficientă. O aprovizionare suficientă cu materiale reciclate va necesita transformări în industria materialelor, care implică adoptarea de noi ecosisteme industriale, modele de afaceri și lanțuri de aprovizionare.

Exemple de bune practici

Industriile materiilor prime se aprovizionează de regulă cu materii prime virgine, din câteva situri miniere și de explorare. Trecând la aprovizionarea cu materii reciclate, ele trebuie să lucreze cu un ecosistem industrial mai complex, care implică furnizori de materiale, firme de gestionare a deșeurilor și reciclatori. Uneori lucrează chiar în parteneriat cu concurenții lor, pentru a împărți costurile și eforturile de înființare a unor astfel de sisteme.

Aluminiul

În majoritatea țărilor, dozele de băuturi circulă într-un sistem separat de colectare și retopire, ceea ce duce la pierderi de valoare mult mai mici. În Germania, producătorii de ferestre și uși din aluminiu, companiile de construcții și firmele de demolare sunt membri ai asociației A|U|F, care organizează un sistem în circuit închis pentru reciclarea aluminiului folosit la ferestre, uși și fațade.

În Japonia, compania de reciclare Harita Metals, în parteneriat cu Central Japan Railway Company, producătorul de material rulant Hitachi și producătorul de materiale din aluminiu reciclat Sankyo Tateyama, a stabilit un „sistem de reciclare orizontal” care furnizează materiale din trenurile scoase din funcțiune pentru fabricarea noilor trenuri de mare viteză Shinkansen („trenul-glonț”).

Anvelopele

În industria anvelopelor, doi mari producători, Michelin și Bridgestone, au decis să își unească forțele pentru a construi un nou ecosistem industrial. Astăzi, mai puțin de 1% din negrul de fum folosit la nivel global în producția de anvelope noi provine din anvelope reciclate scoase din uz; restul de 99% este produs din substanțe petrochimice virgine. Utilizarea negrului de fum reciclat în producția de anvelope noi ar reduce emisiile de CO2 cu până la 85% în comparație cu materialele virgine și ar reduce dependența industriei anvelopelor de produsele petrochimice. Michelin și Bridgestone încearcă să formeze o coaliție a unui grup divers de părți interesate, inclusiv producători de anvelope, furnizori de negru de fum, parteneri de piroliză și start-up-uri din tehnologia emergentă, pentru a crește gradul de integrare a negrului de fum recuperat.

Textilele

Mărcile de îmbrăcăminte, valorificând noi modele de afaceri, cum ar fi revânzarea, închirierea și repararea, creează noi fluxuri de venituri fără să producă haine noi. Dar, spre deosebire de multe alte industrii, industria materialelor a evoluat foarte puțin în ultimul secol. Se bazează în continuare pe același model de afaceri, care aprovizionează, transformă și vinde materiale virgine. Cu toate acestea, companiile de materiale ar putea oferi soluții integrate de construcție sau de producție, mai degrabă decât doar materiale, ceea ce le-ar permite să gestioneze mai bine materialele în bucle închise și să păstreze mai mult din valoarea lor.

Metalele și produsele chimice

Producătorul de mașini BMW colectează burghiele vechi din wolfram de la fabricile sale din Germania și Austria pentru a le recicla în noi scule de frezat și de găurit. Circularea wolframului într-o buclă închisă reduce astfel emisiile de CO2 cu peste 60%.

Firma de materiale de construcții Marubeni le oferă clienților săi opțiunea de a închiria, în locul cumpărării, grinzile și țevile metalice pentru construcții temporare din oțel. Totodată, Marubeni Corporation a colaborat cu un start-up de tehnologie blockchain, Circularise, pentru a introduce o platformă de management al trasabilității pentru piețele de produse chimice și materiale plastice.

Compania chimică Safechem vinde serviciul de curățare a pieselor metalice, nu solvenți, pe care îi colectează după ce au fost folosiți.

Unele companii de rafinare a metalelor oferă rafinarea ca serviciu rafinăriilor de petrol. Rafinăriile își trimit catalizatorii uzați la compania de rafinare a metalelor, care recuperează metalele și le returnează rafinăriei pentru un nou ciclu de producție. Prin utilizarea acestor bucle închise se recuperează peste 90% din metalele prețioase conținute în catalizatori, chiar și în cazul ciclurilor de viață de peste 10 ani.

Transportul

În prezent, deși materiile prime sunt adesea expediate cu trenul sau cu barja către fabricile de ciment, uzinele chimice sau oțelării, majoritatea materialelor reciclate sunt transportate cu camionul.

Operatorul de transport feroviar de marfă DB Schenker transportă aproximativ 10 milioane de tone de deșeuri în fiecare an, utilizând rețeaua proprie de vagoane individuale DB Schenker Rail. Operatorul de transport feroviar de marfă CFF Cargo transportă anual până la 100.000 de tone de deșeuri metalice către compania de reciclare Stahl Gerlafingen. Prin trecerea la transportul pe calea ferată, compania a evitat în jur de 4.000 de transporturi cu camioane pe an.

Cimentul

Tranziția către o economie circulară va fi mai dificilă pentru industria cimentului, deoarece, spre deosebire de oțel, aluminiu, substanțe chimice și sticlă, cimentul nu poate fi reciclat. Cu toate acestea, există câteva alternative interesante. Clincherul, produs intermediar în producția de ciment și responsabil pentru cantități mari de emisii de CO2, poate fi înlocuit cu cenușă zburătoare, un produs secundar al sectorului energetic, și cu zgură granulată, un produs secundar al sectorului siderurgic. SmartCrusher bv (start-up cu sediul în Țările de Jos) și Sika (compania chimică elvețiană) au dezvoltat o tehnică de recuperare a nisipului, pietrișului și cimentului din beton, în timp ce Neustark (furnizor de beton gata de amestec) și Projet FastCarb (proiect național francez de cercetare și dezvoltare) au dezvoltat o tehnologie de stocare a CO2 în agregate reciclate.

Timpul este scurt

Analizele arată că 82% din cererea UE de aluminiu, materiale plastice și oțel ar putea fi satisfăcută prin reciclarea acestor materiale. De exemplu, costul real suportat de societate pe parcursul ciclului de viață al plasticului este de cel puțin 10 ori mai mare decât prețul de piață al plasticului.

Conform rapoartelor de monitorizare ale Agenției Internaționale a Energiei (AIE), niciunul dintre sectoarele fierului și oțelului, cimentului, produselor chimice și aluminiului nu va putea atinge țintele de emisii nete zero până în 2050.

Puteți citi articolul complet aici.

Articol scris în colaborare ECOTECA și www.ExpertDeseuri.ro.