Может ли промышленность достичь нулевого уровня выбросов?

Эдриан Пеннингтон ,13 мая 2024 г.

Отрасли соревнуются в снижении выбросов углерода, поскольку давление по достижению климатических целей растет. Стандарты IEC и оценка соответствия могут помочь.

 Глобальные промышленные выбросы должны будут сократиться на 25% к 2030 году, чтобы мир был на пути к достижению нулевых выбросов к 2050 году — амбициозной цели многих крупнейших экономик мира. Промышленность в мировом масштабе пытается перейти к менее углеродоемким методам, но масштаб и сложность этой задачи огромны. По прогнозам правительства США, в промышленном секторе потребление энергии в США увеличится до 32% в период с настоящего момента по 2050 год, независимо от попыток вырабатывать больше энергии с помощью возобновляемых источников энергии.

По данным Всемирного экономического форума, за последние годы на промышленность пришлось более 30% от общего объема выбросов парниковых газов. Это сектор с наибольшими выбросами, если учитывать его потребление электроэнергии и производство тепла. Кроме того, ВЭФ утверждает, что для «ускоренной» декарбонизации ключевых секторов промышленности необходимы инвестиции в размере 13,5 триллионов долларов США. Однако исследования показывают, что решения вполне достижимы. Во многих случаях трансформация идет полным ходом, что свидетельствует о том, что путь к чистому нулю к 2050 году не является недостижимым.

Где стандарты МЭК могут помочь

Стандарты и оценка соответствия способствовали быстрому росту мощности возобновляемой энергии, как было зафиксировано МЭА в прошлом году. Несколько технических комитетов МЭК разрабатывают международные стандарты для систем возобновляемой энергии, включая IEC TC 117 : Солнечные тепловые электростанции и IEC TC 114 : Генерация морской энергии. Стандарты IEC TC 82 используются во всем мире для производства солнечных фотоэлектрических модулей или панелей, а стандарты IEC 61400, опубликованные IEC TC 88, являются принятыми в отрасли эталонами для систем генерации ветровой энергии. IECRE (Система IEC по сертификации стандартов, относящихся к оборудованию для использования в приложениях возобновляемой энергии) является принятой на международном уровне системой оценки соответствия для всех электростанций, производящих, хранящих или преобразующих энергию из возобновляемых источников.

Энергоэффективность также является одним из важных способов сокращения промышленных выбросов. IEC определяет энергоэффективность как соотношение между выходной производительностью и входной энергией. Она состоит из следующих: использование меньшего количества энергии для той же производительности, использование той же энергии для лучшей производительности или улучшение преобразования энергии в электричество.

Несколько технологий, стандартизированных МЭК, позволяют компаниям повышать свою энергоэффективность. Например, электродвигатели. По данным МЭА, системы с электродвигателями отвечают за 53% мирового потребления электроэнергии. Двигатели используются повсюду: от конвейерных лент, эскалаторов и лифтов до огромного количества машин, используемых в промышленности для производственных процессов, вплоть до насосов, используемых для орошения.

IEC TC 2 публикует серию международных стандартов IEC 60034 , включая международный стандарт испытаний для электродвигателей IEC 60034-2-1 и схему классификации IEC 60034-30-1, включающую четыре уровня эффективности двигателей. Стандарт стал справочным материалом для правительств по всему миру, которые включили его в свои правила. Система схем оценки соответствия IEC для электротехнического оборудования и компонентов ( IECEE) управляет Глобальной программой IECEE по энергоэффективности двигателей (GMEEP). Программа тестирует двигатели в соответствии со стандартом IEC 60034-2-1.

IEC также сотрудничает с AFID, Альянсом за декарбонизацию промышленности, который стремится декарбонизировать промышленные цепочки создания стоимости и ускорить достижение нулевых выбросов. Комиссия является одним из партнеров организации по знаниям об экосистеме.

Конкретные шаги к менее углеродоемким практикам

Примером того, как промышленность пытается навести порядок, является цементная и бетонная промышленность. Цемент является вторым по использованию веществом на Земле после воды. Он жизненно важен для большей части нашей современной инфраструктуры. Он образует бетон при смешивании с водой и используется при строительстве всего: от зданий и мостов до дорог и тротуаров. Он также исторически был вреден для окружающей среды и отвечает за 7% мировых выбросов углерода. По прогнозам ВЭФ, производство вырастет на 38% к 2050 году, если не будет предпринято никаких мер для его более эффективного использования посредством проектирования, повторного использования или переработки.

Загрязнение в основном происходит из-за химической реакции, которая превращает известняк в цемент, но также из-за энергии, используемой для создания высоких температур, необходимых для его производства. Дополнительные расходы на углерод возникают из-за его транспортировки.

Усилия по борьбе с этой проблемой возглавляет Глобальная ассоциация цемента и бетона (GCCA). В 2021 году ее члены подписались под Дорожной картой 2050 Net Zero, направленной на ускорение декарбонизации. В число участников входят все основные производители цемента по всему миру, а также ассоциации, представляющие отрасль. «Мы хорошо осознаем свою ответственность, и промышленность в Германии готова внести свой вклад в достижение климатической нейтральности в будущем», — говорит Кристиан Кнелл, президент Немецкой ассоциации цементных заводов ( VDZ ) и один из членов GCCA.

Сбор энергии и улавливание углерода

Подход в значительной степени опирается на разработку проектов по улавливанию, использованию и хранению углерода (CCUS). Ожидается, что это составит 36% от глобального сокращения выбросов углерода в отрасли согласно дорожной карте GCCA. CCUS рассматривает весь жизненный цикл бетона, включая использование материалов; производство, транспортировку, строительные процессы; и послестроительное обслуживание, ремонт и утилизацию или повторное использование.

Например, низкоуглеродистый цемент можно производить с меньшим количеством клинкера — углеродоемкого элемента традиционного производства цемента, и больше использовать альтернативные материалы, такие как кальцинированная глина. Для клинкера требуется добыча известняка в карьерах и его последующий обжиг при температуре 1450 °C во вращающихся печах, чего нельзя сказать о кальцинированной глине.

Использование возобновляемых источников энергии также является частью уравнения, как и сбор энергии. Примеры, приведенные GCCA, включают планы китайского гиганта и крупнейшего в мире производителя цемента. Компания декарбонизировала свои цементные заводы, утилизируя отходящее тепло для выработки электроэнергии. Системы утилизации отходящего тепла в цементном бизнесе CNBM генерируют 9,04 млрд кВтч электроэнергии в год, что, по ее утверждениям, приводит к сокращению выбросов CO2 на 2,91 млн тонн в том же году. Компания также использует геотермальную энергию везде, где это возможно, для выработки необходимого ей электричества в дополнение к тому, что она восстанавливает путем сбора энергии.

В отчете о ходе работы, опубликованном GCCA в прошлом году, говорилось, что эти усилия приносят результаты. В нем указывалось на «независимо проверенные данные», показывающие снижение «интенсивности выбросов углерода цементными материалами» на 23% по сравнению с уровнями 1990 года.

Однако президент GCCA Фернандо Гонсалес предупредил, что для выполнения обязательств к 2050 году потребуются объединенные усилия промышленности, правительств и общества в глобальном масштабе.

Оценка соответствия для проверки углеродного следа

Заявления об углеродном следе, пожалуй, являются одним из наиболее распространенных показателей, которые компании используют для отражения своих усилий по сокращению выбросов. Однако методологии, используемые разными организациями для получения заявлений, могут различаться, и поэтому результаты могут быть несопоставимыми. Чтобы избежать искажений, проверка углеродного следа различных продуктов имеет важное значение. Это также способ избежать ярлыка «зеленого камуфляжа», который применяется к компаниям, утверждающим, что они более экологичны, чем они есть на самом деле.

Эта проверка является одной из услуг, предлагаемых IECQ, Системой оценки качества IEC, которая является одной из четырех Систем оценки соответствия IEC. Она основана на ISO 14067 "Парниковые газы — Углеродный след продукции — Требования и руководящие принципы для количественной оценки". Стандарт классифицирует расчет углеродного следа продукции или услуги на три основных этапа:

• Прямые выбросы в результате производственного процесса, включая производство компонентов продукции, сборку и упаковку.
• Косвенные выбросы от энергии, используемой при использовании продукта, например, потребление электроэнергии во время работы.
• Выбросы, связанные с окончанием жизненного цикла, включая транспортировку, утилизацию и переработку.

Работая рука об руку с промышленностью

Помогая промышленности внедрять системы возобновляемой энергии, которые являются безопасными и эффективными, продвигая энергоэффективные технологии или позволяя компаниям проверять и подтверждать заявления о выбросах углерода, IEC прокладывает путь к миру с нулевым уровнем выбросов. В своих технических комитетах эксперты из многих различных отраслей вместе с регулирующими органами, учеными и потребительскими организациями публикуют соответствующие стандарты, достигнутые благодаря упорному труду и компромиссу.

https://etech.iec.ch/issue/2024-03/can-industry-reach-net-zero

Подготовила Людмила Циновкина, специалист по менеджменту