关于铝工业的“洗绿”问题

Subodh Das, Phinix, LLC

Martin Hartlieb, Viami International Inc.


环境可持续性已成为铝和其他行业的主要趋势。基于循环经济和气候变化大会巴黎协定要求和承诺,绝大多数企业都渴望在其运营和产品中实现低碳排放,一般来说,这一趋势是积极的。然而,虽然企业正在努力提高其环境认证,但围绕这些企业如何宣传其活动、产品和材料的可持续性存在一些问题。

“可持续”、“低碳”、“零碳”、生态友好和“绿色”等词汇,已成为环境、社会和公司治理(ESG)报告和披露以及这些公司基本公共关系活动词汇的组成部分。问题是,这些所谓的绿色术语的定义和含义,没有得到很好的定义或理解,而且这些术语经常被互换,以用于营销目的。这些词语大多被过度使用,以至于淡化了它们所要传达的实际信息。这个被称为“洗绿”(Greenwashing)的问题,是一个日益严重的问题。“洗绿”是指作出虚假或误导性的声明,声称公司的运营和产品比实际情况更加环保的行为。

“洗绿”定义

“洗绿”,是一种用肤浅和不完整的陈述和信息夸大环境事实的行为,本质上是用环境可持续性的假象来掩盖事实真相。这种做法会导致发布关于产品、工艺或设施的环境认证的误导性信息。这等同于欺骗客户,使客户相信某种产品在环境上是可持续的,即使该产品实际上并不像人们所认为的那样可持续。

利用客户对环境可持续性或绿色产品日益增长的兴趣,企业能够获得市场份额并确保利润。但是,这一行为对那些真正致力于改善环境足迹的公司带来了负面影响,因为他们在所谓的绿色品牌的粉饰过程中迷失了方向。

制造环境中的可持续性意味着什么?现今没有足够的具体法规来定义,这正是“洗绿”受到关注的缘由。消除这些误解的第一步,是定义术语列表并规范其用法。本文将解读与铝行业相关的一些术语。

绿色或可持续

作为概念,“绿色”和“可持续”都与环境意识和自然资源保护有关。然而,同义使用这两个词是不正确的。

“绿色”严格关注环境健康,不仅仅涉及回收和再利用。该术语表示在满足当前需求的同时,促进生态健康和负责任地使用自然资源的任何产品或工艺。

另一方面,“可持续性”更具包容性,包括为子孙后代利用和保护资源、经济活力、社会效益和环境收益。因此,所有绿色的东西都有可能是不可持续的。

碳使用术语

越来越多的企业,承诺实现碳中和的或实现净零碳或低碳生产。然而,正如这些声明中所述,这些术语的含义并不总是明确的。

一般来说,“碳中和”代表一种旨在限制或捕获碳排放并通过购买碳信用抵消所有剩余碳排放的企业政策。补偿就像替代品一样,通过减少其它地方的排放来补偿CO2排放,例如通过植树。

另一方面,“净零碳”意味着该公司正在修改更新其工艺流程,将碳排放量降至尽可能低的水平(并非完全为零),并抵消无法减少和捕获的碳排放量,作为最后手段。尽管实施了所有可用的减排举措,但要消除一个过程中的所有排放量是不可能的。抵消有助于平衡CO2排放。减少排放的过程,必须是永久性的,并且经过认证或许可才能使用。

不同公司对“低碳”的定义往往不同。在营销产品或工艺之前,必须创建并使用适当的基准,将其定义为“低碳”,因为缺乏共同标准会导致次优化和“洗绿”问题。

废料来源术语

有几家企业正在营销由回收或再生材料制成的产品,并为其打上品牌,但没有披露废料来源的详细信息,也没有披露是消费前或消费后废料(pre-consumer or post-consumer scrap)。消费前废料是来自制造过程的废料,而消费后废料则来自产品报废(EOL)后收集的材料。这两种类型的废料,消耗的能源明显少于原铝生产,但两者之间存在差异。

大多数企业使用自身或外部的工艺废料。使用这种回收材料,仍然是对原铝利用的改进,但它不像使用消费后废料那样环保。

消费后废料(全部或部分)制成的产品,使用来自垃圾站或填埋场分拣出来的废料。当废料最终被填埋时,最初用来制造材料的能量就被浪费。由于它是从垃圾站或填埋场分拣过来的,任何消费后废料,都会将废料的碳足迹重置为接近零。因此,消费后回收废物含量高的产品,无疑是绿色的。

当行业参与者将其材料笼统标榜为“高回收含量”时,他们正接近“洗绿”边缘。企业必须明确其产品中的回收成分种类,以及消费前和消费后废料的百分比。

无限可回收性

铝真的可以无限循环利用吗?理论上是的。但事情并没有那么简单。熔体损失往往是自然发生的(一般情况下,每次重熔损失2-10%)。在所有操作中,根据熔体损失计算,铝可以回收10-15次。因此,使用“无限”一词在数字上是不严谨的的或有夸大其词的成分。

此外,回收的铝在报废后需要保持材料的初始性能。对于纯原铝,材料可以在熔炉中多次重熔,而不会真正改变铝的质量。然而,废铝并不是以纯铝形式出现的,也不总是能够将废料(块状或片状)完全分离归类成特定的合金类型。废铝也可能含有污染物。因此,在重熔过程中,熔体会吸附杂质,或者在重熔期间其中的合金元素会被烧掉。

因此,铝回收商倾向于用新的、清洁的原铝稀释回收铝,并添加合金元素,使其恢复到符合特定功能的合金规格。废品回收还需要一些额外的流程,包括收集、运输、分类和处理。有时,这种努力在环境上是值得的,但在经济上是不可行的。

为了获得无限循环利用的材料,铝行业还需要开发额外的熔炼和清洁技术,以便能够制备消费后废料,从而几乎消除熔体损失和杂质。该行业还需要设计更多专门用于回收的合金。

目前,在铝工业中有两个近乎无限循环的极好例子,包括消费后的饮料罐(UBC)和铝车轮。这两种产品都很容易从废物流中收集,并分类成其特定的铝合金进行重熔。

可再生能源与化石燃料

可持续性的概念,也通常根据生产和运营中使用的燃料种类做出判断。可再生能源(太阳能、风能、水电等)比化石燃料(煤炭、石油和天然气)更环保。因此,一些企业要么利用其获得水电的机会,要么通过通过投资以可再生能源替代其燃料来源,如与能源公司合作建设新的替代发电厂,或从第三方采购可再生能源。

这一能源来源事项,对原铝生产至关重要,因为原铝是能源密集型行业,是铝工业碳足迹的主要来源。相比之下,再生铝的碳足迹低得多。然而,即使使用再生铝,每个熔炼步骤也都会消耗大量能源,因此将熔炼从化石燃料转换为电气燃料可以对总体碳足迹产生很大影响。

目前,大多数铝工业使用化石燃料,占全球铝产能的80%(图1)。根据铝工业所需的能源量,即使积极地采用可再生能源,可再生能源也无法完全取代化石燃料。因此,两者之间必须保持平衡。

1. 各主要产区电解铝能源的分布情况

能够根据所用电力类型提出可持续性声明的企业,是那些有幸获得可再生能源(如水电)的企业,或用可再生能源替代其能源需求的一小部分可获得环境印象分的企业。并非每家企业都有幸获得这些资源。

由于这些原因,不能仅仅根据生产铝产品所用的燃料来确定铝产品的可持续性。仅以燃料来源为基础的可持续性基准,可能会导致行业忽视与可持续性相关的许多其它严重问题。

铝的碳足迹计算

如何计算铝业公司的碳排放量或碳足迹?《温室气体核算体系-公司标准》是世界各地行业使用的最普遍的标准。它基于三个范围定义了环境绩效(图2),如下所示:

范围1:公司直接排放。
范围2:购买能源的间接排放。
范围3:整个价值链的所有间接排放,包括原材料(这是大多数金属和铸造生产商最难计算的)。 

图2.  《温室气体核算体系-公司标准》范围1、2和3排放

许多原铝生产企业,使用国际铝协(IAI)标准,该标准有三个环境绩效层级。这些层级如下:

层级1:铝电解、铸锭、阳极生产和电力生产的排放(基本上与温室气体范围1和2基准相同)。目前,这通常用于定义“低碳铝”

层级2:铝土矿开采和氧化铝精炼、电力、热力生产以及这些过程的燃料燃烧产生的直接排放。

层级3:原铝从摇篮到大门口的完整碳足迹,包括所有原材料运输、电力、发热、铝灰处理和辅助材料。

原铝的碳足迹有很大的变化(尤其是那些其它元素含量高的合金)。主要取决于所用能源和技术,原铝的碳足迹可从低于4 t CO2/t Al到超过20 t CO2/t Al不等。

铝土矿开采占原铝碳足迹的一小部分,但氧化铝精炼的碳足迹在0.4至6.8 t CO2/t氧化铝之间,全球平均碳足迹为1.2 t CO2/t氧化铝。阳极和阳极糊生产以及铸锭生产进一步增加了碳排放量,但主要排放来自电解过程本身。图3显示了原铝生产过程每个阶段的全球平均CO2排放量,估计原铝的当前全球平均碳足迹约为16.8 t CO2/t Al(从摇篮到大门)。

图3. 按单位工序和工序类型划分的全球原铝生产CO2平均排放量

一些生产企业已经开始通过使用区块链技术实现其供应链的可追溯性,然后认证该过程来解决这个碳核查和核算问题。这使他们能够向感兴趣的客户提供其产品的全部碳足迹。该数据有助于对原铝冶炼厂进行比对,但只有在它披露了完整的IAI 3个层级和/或《温室气体核算体系-公司标准》范围1-3内的数字时,才真正可用。

洗绿是如何发生的

生产企业通过各种方式“洗绿”来提升其产品的环境形象-—无论数据是否充分反映了这一点。这有几种方式。

1. 仅基于燃料类型
能源是铝行业碳足迹的主要驱动因素。然而,这并不是影响运营碳足迹的唯一因素。为了充分了解环境影响,企业必须超越燃料消耗量,包括所有IAI或《温室气体核算体系-公司标准》标准的完整核算和信息披露。

2.对产品回收含量的误解
正如本文前面所讨论的,一些铝生产企业专注于展示回收成分的百分比(即50%或75%的废料),而没有描述废料的来源或类型(无论是内部工艺废料还是产品报废后(EOL)废料)。这是应该披露的信息,因为EOL废料的使用对环境有更有利的影响。

从报废、回收和重熔的产品中回收消费后的铝,可以为材料增添新的生命,这应该是回收工作的重点。只看总回收含量的百分比,而不是所用的废料类型,就没有太重视EOL废料。

不幸的是,大量的铝废料仍被填埋,铝工业增加投资用于限制和减少这种情况发生的方法至关重要。如果这么多有价值的铝被填埋掉,工业界如何证明回收利用的价值?

3. 否定原生金属的重要性
根据国际铝协的数据,2021年原铝和再生铝的份额分别为66%和34%。虽然再生铝的份额可能会攀升,但再生铝将无法完全取代原铝,短期或中期内肯定不会完全替代。在可预见的未来,世界仍将需要原铝,而那些讨论再生铝完全取代原铝的想法的企业,也存在”洗绿”即绿色粉饰的问题。

4.声明为“无碳”铝
根据国际铝协层级1的碳排放范围计算,低碳铝一般认为小于4 t CO2/t Al(编者注:目前全球并无低碳铝和绿色铝碳排放值的明确定义和排放限值标准)。对于原铝,这通常通过可再生能源(通常是水电)实现。减少电解碳足迹的其它方法,是使用先进的电解技术,如惰性阳极。对于下游生产商而言,实现低碳排放一般还需要整合回收成分(尤其是合金锭、轧制坯料和挤压坯料)。

然而,一些原铝和下游生产商表示,他们的铝是“无碳”的,而实事上并非如此,这样会造成”洗绿”和误导客户的问题。例如,使用惰性阳极可以消除电解过程中的所有直接排放物,但这并不能使原铝生产“无碳”。为了完全无碳,原铝冶炼企业需要确保从铝土矿到惰性阳极生产、能源使用、物流等过程的每一步都无碳排放。

总结

铝本身是一种易于回收且极为可持续的材料。理想的情况是,在原铝生产中,实现可再生能源和低碳技术的平衡,并提升铝的回收量,特别是在收集、分离和加工方面。

铝行业的”洗绿”问题需要认真讨论,涉及该行业的决策者、协会和机构需要监管环境和可持续性基准。此外,所有行业参与者必须遵循相同的标准和法规,并正确、诚实地报告/披露可持续性指标。

产品环境认证和回收基准的适当透明,可以防止整个行业的”洗绿”现象。这一过程首先要提高人们对这一举措的认识,以便企业尽最大努力支持环境与可持续性,而不是被企业的绿色粉饰所掩盖。就铝行业而言,应明确定义“低碳原铝”等术语,明确这些定义中需要包括的IAI层级(涉及3个层级)和GHG范围。对于再生铝,需要对过程中/消费前废料的碳足迹标准化,以便在世界各地的企业应用相同的核算方法。

原文发表于Light Metal Age 尚轻时代编译)

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本篇文章来源于微信公众号: 尚轻时代