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至铝应用是材料节能减排重要领域

发布时间:2021-09-15

铝应用是材料节能减排重要领域 铝生命周期内实现可延续发展,铝工业触及铝土矿、氧化铝、炭素电极、电力供应、电解铝、铝材加工、废杂铝再生循环等1系列部门,是 资源和能源密集型工业,也是我国材料行业节能减排、走低碳之路的重要领域之1。 北京工业大学教授聂祚仁在日前举行的增进铝利用高层论坛上说,铝是国民经济建设和发展的关键基础材料,广泛利用于建筑、交通运有加强片输、包装、电力、航空航天、机器制造和信息产业等各个领域。
铝生命周期内实现可延续发展
进入21世纪以来,国际铝业协会(IAI)联合发达国家的跨国铝业公司前后制定了 世界氧化铝技术发展指南 和 铝工业技下1步术发展指南 ,肯定了产品与市场、能源与资源、可延续发展3大目标,并支持采取国际标准的环境管理与评价量化分析工具 生命周期评价(LCA)方法评估铝生产给气候变化带来的影响和铝工业的可延续发展。
铝工业应对气候变化的主要目标之1是减少铝产品生命周期所有阶段的温室气体排放。 聂祚仁分析认为,铝因其质量较轻的优点,被广泛利用在交通领域,它不但能够减少能源消耗和2氧化碳排放,而且其轻质的特性还是发展航空航天工业的关键。铝的另外一个重要的可延续性特点是其再生循环能巨大的市场需求力,这也是铝产品生命周期温室气体减排评价研究的重要组成部份。
早在1992年,欧洲铝业协会(EAA)就展开了触及主要欧洲国家铝生产和制造企业的生命周期指标数据的搜集工作,并于1996年出版了第1部生态概况报告。铝全生命周期各阶段温室气体排放清单的研究结果表明,铝电解进程的电力消耗、铝电解进程的直接排放和氧化铝生产是铝工业链温室气体排放的主要阶段,3个阶段占其全生命周期排放的83%。
可延续性属性是铝的再循环能力。 再生铝生产所需要的能源仅为从矿石提炼原铝所需能源的5%左右,同时铝废物较高的内在价值使其回收具有经济上的吸引力。 聂祚仁对铝利用充满了信心。据估计,目产能的迅速扩大使隔膜价格1路下滑前全球生产的原铝中约有75%依然在被循环使用,目前的技术水平能够保证铝及其合金在重熔和再利用时的品质。因此,回收利用是大多数铝产品可延续性的基础,它不但节俭了原材料和能源,并且减少了对土地填埋场所的依赖。
铝利用可减少2氧化碳排放
国际能源机构(IEA)的研究表明,近20%的人为温室气体排放是由交通运输部门产生的。交通运输业在人类社会和经济发展中扮演了重要的角色,因此必须 以1种更安全、节能和环境友好的方式为人类提供服务。但是,仅在2000年,交通工具的使用进程就排放了约76亿吨2氧化碳当量的温室气体,而且这个数字还在不断提高。
目前技术条件下,汽车零部件设计采取铝质材料,在节能和温室气体减排方面具有明显优势。 聂祚仁对外表示。
根据国际汽车工程师学会的研究报导,包括材料循环利用在内的钢、铝、镁3种材质前端零部件的汽车全生命周期内低级能源消耗和环境影响差异巨大。
若以行驶距离作为比较基准,当利用镁合金材料作为部件的汽车在运输距离到达12.8万千米时,镁材质部件和钢材质部件的汽车在其全生命周期内的能源消耗是相等的。也就是说,由于镁在原材料生产阶段的能耗远大于钢铁,在超过这个临界运输距离后,利用镁材质部件的汽车才会显示出节能的效果。
而铝和钢相比较,对应的临界运输距离到达3.5万千米时,总能耗是相等。
从当前的技术水平和交通工具行驶20万千米的生命周期这两个方面斟酌,铝比镁具有更好的环境表现。一样,钢、铝、镁3种材质前端部件的汽车全生命周期内的温室气体排放也存在巨大差异。与钢相比,镁质部件生产进程将排放更多的温室气体。因此,与能耗评估中的临界运输距离(12.8万千米)相比,镁和钢在温室气体排放中的临界距离(14.4万千米)更大。而铝质前端部件在其生命周期初期(运输距离为3.5万千米以后),温室气体的减排效果已优于钢和镁。
减少运输车辆的重量是下降能源消耗、温室气体减排和提高燃油效力的重要方法。海德堡环境研究中心能源与环境研究所(IFEU)研究了不同类型车辆实行轻量化措施后,在使用阶段的能源消耗及温室气体排放情况。研究表明,在车辆的生命周期内,1辆轿车减少100公斤的质量可以节省300至800升的燃油,而对出租车和城市巴士,节油量可以超过2500升;同时每千米约减少9克2氧化碳当量的温室气体排放量,这证明轻量化对汽车行业温室气体减排具有重要的积极意义。