日本材料領域掀起零碳潮流

2022/03/01


  製造時不排放二氧化碳的零碳材料越來越多。日本製鐵旗下企業開始供應特殊鋼、三菱化學控股(HD)將面向汽車零部件進行開發。汽車企業等準備實現整個採購網的凈零排放,各家材料企業也在加快應對。雖然企業紛紛在生産中減少二氧化碳排放,但真正實現零碳還很少見。目前還有很多使用可再生能源的例子,但日本面臨的課題是可再生能源電費較貴。

      

  三菱化學控股致力於使汽車零部件、建材等使用的通用樹脂的原料——MMA(甲基丙烯酸甲酯)實現二氧化碳凈零排放。該公司把MMA的主要原料之一換成了從外部採購的植物原料。正在開發新的催化劑等,將於2026年實現商業生産。

   

    

  作為原料的植物在生長過程中吸收的二氧化碳與生産MMA時的排放量相同,因此被認為實現了零碳。這是全球首次把使用植物原料的MMA實現商業化。MMA用於汽車燈罩及建材等,每年全球需求超過360萬噸。三菱化學控股佔有全球4成份額,排在第一,佔到整個公司銷售收益的約1成。

    

  使用植物原料的MMA比傳統産品的價格高,但「歐洲相繼出現了想要生物質材料的需求」(三菱化學控股)。在價格競爭越來越激烈的背景下,以環保為切入點,有利於擴大交易。

      

  三菱化學控股2月22日宣佈,已對使用植物原料、製造樹脂時不排放二氧化碳的美國Lingrove出資。出資額似乎達到幾億日元。

 

    

  把亞麻纖維和源於石油的塑膠混合後生産樹脂。亞麻生長過程中吸收的二氧化碳超過與塑膠混合過程中産生的排放量。雙方將於2022年內實現商業化,用於車內的儀表板材料。

    

  隨著提出溫室氣體凈零排放目標的國家和地區越來越多,要實現整個採購網脫碳的案例也在增加。本田請求主要零部件廠商2050年實現二氧化碳凈零排放。大眾已開始針對部分純電動汽車,要求零部件廠商在製造時實現零碳。

   

  國際能源署(IEA)的統計顯示,在全球工業領域的二氧化碳排放量中,鋼鐵所佔的比例最高,達到約30%,化工約佔13%。要在整個採購鏈中實現脫碳化,位於上游的原材料必須進行減排。為了滿足客戶的篩選條件,各原材料企業正在加緊應對。   

 


         

  原材料被認為很難在製造時實現脫碳化。原因是塑膠、鋼材等為了進行化學反應和熔化原料,一般需要消耗大量熱能。鋼材在製造過程中需要使用大量煤炭。

    

  為了從根本上解決這一問題,日本製鐵等正在針對把煤炭換成氫氣的煉鐵技術推進實用化。西門子能源等正在開發使用電力來控制化學反應的技術。但煉鐵改成這些技術需要一定時間。因此,目前利用可再生能源電力和二氧化碳排放權交易機制的動向正在擴大。

    

  美國最大的電爐煉鐵企業紐柯(Nucor)2022年開始向通用汽車提供製造時二氧化碳凈排放量為零的鋼材。在溶化原料「廢鐵」的工序中,使用了可再生能源電力,還使用了交易溫室氣體減排效果的碳信用(Carbon Credit,又稱碳權)。

   

資料圖

     

  日本製鐵的子公司山陽特殊製鋼旗下的Ovako(瑞典)也從1月開始提供二氧化碳凈排放量為零的特殊鋼。預計將用於汽車和工程機械等用途。這種鋼材使用了可再生能源和碳信用。

      

  對日本原材料企業推進脫碳化造成阻礙的是電力來源的構成。2019年度,日本的可再生能源電力(不排放二氧化碳)僅佔總體的18%,核電僅佔6%。電爐煉鐵的耗電量佔日本國內總體的1%以上。簡單計算,其用電量相當於可再生能源電力的約5%,如果其他産業和家庭領域使用更多的可再生能源電力,將有可能導致可再生能源電力的供求關係不穩。

     

  日本的可再生能源發電成本也是一大課題。國際可再生能源機構(IRENA)的數據顯示,2020年日本的陸上風力發電成本為每千瓦時0.096美元。從歐洲國家來看,英國為0.052美元,瑞典為0.04美元,遠低於日本。

    

  從産品出貨額減去原材料費用等成本的附加價值來看,「化學工業」佔日本總體的11.5%,僅次於汽車等「運輸用機械設備製造業」(16.7%)排在第2位,「鋼鐵業」佔3.0%。如果因為環保應對措施落後,造成日本的原材料出貨量減少,那麼將有可能導致産業競爭力下降。圍繞從原材料階段開始推進脫碳化需要負擔的成本等問題,需要在國家的參與下展開相關討論。

       

 

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