能源 & 环境优先

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联系信息:
Josh Reiner
董事、税收、环境 & 能源

jreiner@水泥.org


Background

波特兰水泥不是一个品牌名称,而是几乎所有混凝土中使用的水泥类型的通称. 当硅酸盐水泥与水和骨料(砂和岩石)混合时,混凝土成型。, 让它变硬. 水泥将混凝土粘合在一起,其作用类似于蛋糕粉中的面粉. 混凝土 is the most-utilized material after water in the world; the U.S. 每年使用约2.6亿立方码的混凝土. 它被用来建造高速公路、桥梁、跑道、水域 & 污水管道、高层建筑、水坝、住宅、地板、人行道和车道.

简单介绍一下背景, 了解水泥生产过程对于了解行业遵守的广泛的环境法规及其在经济中的作用是至关重要的. 水泥是通过一种严格控制的钙化学组合来制造的, 硅, 铝, 铁, 以及其他次要成分. 这些化学物质通常来源于石灰石, 粉笔, 或泥灰岩, 结合页岩, 粘土, 板岩, 高炉矿渣, 硅砂, 和铁矿石. 这些材料被加热到2700华氏度或更高的高温,直到它们液化并成为熟料. 一旦冷却, 向熟料中加入石膏, 这种产品被磨成细粉,成为硅酸盐水泥.

水泥生产是一个能源密集型的过程,它依赖于精细平衡的化学和物理. 水泥厂连续生产, 通常是一天24小时, 一周七天, 而在制造熟料所需的高温下生产和维护窑炉,则需要燃烧大量的化石燃料或替代燃料.  将石灰石和其他原料转化为熟料的化学过程也是排放密集的, 通常50%到60%的二氧化碳来自制造业.

水泥厂很大, 复杂的系统延伸数百英尺, 精心校准的环境控制. 对一个系统的一次更改, 特别是在环保方面, 影响整个生产过程. 建造水泥厂可能要花费数亿美元, 最大的工厂超过10亿美元, 包括数百万美元的排放监测和控制设备投资以及相关的运营费用. 植物通常与大型石灰石采石场搭配, 选择供应50至100年的石灰石供应. 这些广泛的资本投资, 制造系统的复杂性, 环境控制及许可, 与选址相关的地理限制会使制造工艺和材料设计的快速变化复杂化.  再加上国内制造商面临来自低成本补贴或监管不足的进口产品的巨大贸易敞口, 该行业面临着重大挑战.

然而,, 公众对水泥行业的关注经常集中在水泥生命周期中制造(从摇篮到大门)部分的环境影响上, 在材料选择和采购时不能孤立地考虑这种有限的分析. 水泥只是混凝土(最终建筑材料)的几个组成部分之一,并被视为最终产品的一部分, 与其他具有同等性能的建筑材料相比,混凝土的碳强度即使不佳,也可以与之相似.  在使用阶段, 水泥和混凝土产品使建筑更加节能, 道路更省油, 冰球突破网站首页国家的基础设施更有弹性, 耐用, 和持久的, 减轻极端天气事件的影响,减少频繁修理和更换造成的排放. 它也是完全可回收的,消除了与报废处理相关的排放.  简而言之, 考虑从摇篮到摇篮的整个生命周期, 水泥和混凝土建筑材料是任何经济范围内脱碳战略的关键和可持续组成部分.

通过一个联邦系统对抗气候变化

冰球突破及其成员支持以市场为基础的政策和倡议,使油气行业能够负责任地、可持续地持续减少碳足迹. 水泥行业为实现到2050年实现碳净中和的目标而自豪. 最重要的是, 冰球突破网站首页希望看到任何解决全球变暖的立法,同时保持美国制造商的全球竞争力.  以市场为基础的方法允许制造商选择技术的灵活性, 效率的升级, 以及对资本和运营的其他改进,以减少排放,同时最大限度地降低经济竞争力和创造就业机会. 进一步, 作为任何自由市场温室气体(GHG)制度的一部分,是一个明确的条款,通过抢占现有系统,在联邦政府之下制定温室气体法规. 冰球突破关注的是,如果制造商必须遵守州一级的单独级别的要求,联邦系统的好处可能会被抑制. 结果可能是公司不得不遵循多个要求,因为这将允许一个州对工业来源施加严格的命令和控制性能标准, 另一个建立州内总量管制与交易制度的州, 又一个州在联邦系统之上征收碳税. 确保一致性和可预测性, 在保持美国到2050年实现净零排放的目标的同时,冰球突破网站首页鼓励委员会加入一项条款,保护制造商不受联邦和州碳排放计划的约束.

加速碳减排技术

U.S. 水泥制造商已经在提高能源效率和减少碳排放的技术上投入了数十亿美元, 但仅靠能源效率不足以实现长期减排目标. 正如前面提到的, 水泥工业60%以上的碳排放是由石灰石和其他成分转化成水泥的化学过程造成的——没有办法防止二氧化碳的产生2 在这个过程中——这是一个“生命的化学事实”.“水泥制造业的任何长期碳减排战略都需要在碳捕获方面取得重大进展, 使用, 分布, 和存储(CCUS)技术——特别关注研究, 发展, 和具有成本效益的部署(RD&D,水泥行业. 在此同时,国内外正在开发有前景的CCUS技术, 它们都还没有达到部署的商业阶段. 几乎所有的研究和联邦资金都集中在能源领域, 不是工业部门的解决方案. 迄今开发的CCUS技术对能源密集型贸易暴露行业来说仍然昂贵得令人望而却步, 包括水泥, 哪些面临重大的泄漏风险. 水泥厂和其他工业来源也面临着不同的技术, 监管, 以及部署CCUS技术的经济挑战, 特别是在美国。.S. 任何减少工业部门碳排放的长期战略都必须认识到,在捕获碳方面,没有万能的解决方案, 运输, 以及使用或储存碳排放, 特别是跨越行业和国家. 国会应继续扩大并集中资金,以评估研究和技术差距, 以及CCUS部署的监管和经济障碍, 在水泥行业. 最后, 国会应该奖励早期投资和制造商采用新技术,以寻求全面的气候变化立法.

可替代燃料

水泥工业在安全高效地使用替代燃料方面有着悠久的历史, 从二手轮胎和生物质到各种各样的二次和废物材料. 水泥窑是唯一适合安全、有效地使用各种替代燃料的窑炉. 水泥窑将石灰石和其他原料加热到2以上,700华氏度在水泥制造过程中. 高操作温度和长停留时间使水泥窑在燃烧任何具有高热值的燃料源时非常有效,同时保持排放在或低于传统化石燃料的水平. 最终的产品, 水泥, 混凝土的主要成分是什么, 是道路的重要组成部分, 建筑, 水利工程, 以及目前急需的其他形式的弹性基础设施. 用于水泥工业, 没有什么市场价值的二手材料是有价值的商品, 提供具有成本效益和环境可持续性的传统化石燃料替代品.

法律壁垒通过《冰球突破网站首页》限制了水泥行业, 《冰球突破网站首页》, 根据法院的解释, 以及环境保护署限制使用无害的二次材料和废物作为燃料的规定. 今天, 替代燃料只占国内制造商使用燃料的15%左右, 而在欧盟,这一比例超过了36%, 其中德国高达60%.

水泥工业可以有效地利用数百万吨塑料和其他垃圾填埋材料进行能源回收. 水泥工业对废弃轮胎的使用为有益地重新利用传统填埋作为燃料的材料提供了一个例证. 环保署降低了使用废轮胎作为燃料的监管障碍, 帮助该行业将轮胎衍生燃料(TDF)的使用量从2011年的4000万个增加到2017年的6000万个. TDF具有较高的热值和较低的温室气体,是水泥窑的优良燃料, 氮氧化物(NOx), 二氧化硫(SO2), 颗粒物(PM)的排放比 

传统的化石燃料. 废弃在垃圾填埋场的数百万吨塑料也有类似的再利用机会, 包括可以进一步减少温室气体和其他空气排放的海洋塑料碎片, 促进能源安全, 确保更清洁的水源. 考虑到国会对应对气候变化的兴趣, 冰球突破网站首页鼓励进一步探索EPA如何降低制造商增加使用替代燃料的障碍.

允许现代化

监管障碍正在阻止水泥制造商投资于技术和工艺改进,以减少温室气体排放. 在《冰球突破网站首页》(CAA)下的新来源审查(NSR)计划中,寻求提高效率和降低碳强度的制造商面临着冗长和昂贵的许可程序,以及潜在的不切实际的排放和监测要求。. 目前的“噪音感应强的地方”计划, 根据法院和环保署的解释, 惩罚公司,并对设施寻求提高运营效率造成障碍. 这迫使许多公司拒绝升级和投资设施,以避免接受“噪音感应强的地方”许可程序. 此外,水泥行业正在使用更多的天然气来减少温室气体和其他空气排放. 许多地区的管道和相关基础设施不到位,导致许多水泥厂无法使用天然气作为燃料. 如果管道和相关基础设施能够为水泥厂提供天然气,那么水泥厂的天然气使用量可能会进一步增加. 国家环境政策法案(NEPA)规定的障碍, 《冰球突破网站首页》, 而国家标准又阻碍了所需的能源基础设施建设.

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