国际能源署：制造钢铁每年产生约26亿吨二氧化碳，占所有能源废弃排放的7%

自 1971 年以来，人类对钢铁的需求翻了三倍，铝需求增加了六倍，水泥需求增加了近七倍。

所有这些都指向一个日益严重的气候问题，因为制造、使用和处理某些材料会产生大量排放。加起来，全球材料生产所产生的温室气体排放约占当今全球总排放量的四分之一。

我一直觉得这个事实很发人深省。毕竟，水泥人行道并不像发电厂那样（肉眼可见地）向空气中排放二氧化碳。

尽管如此，对于气候行动来说，这些灰色的东西可能比发电站更具挑战性。所以，现在让我们深入探讨一下，为什么材料（生产）导致的气候问题不那么引人注目。

先从钢铁开始说起。钢铁可以说是材料世界中最大、最恶劣的“气候麻烦”。根据国际能源署的数据，钢铁生产每年产生约 26 亿吨二氧化碳，约占所有能源相关排放的 7%。

如果你了解炼钢过程，就知道为什么它会成为气候问题的噩梦。大多数传统钢铁制造商都依赖于一种名为高炉的设备，它的温度可以达到 1000°C 以上。在这种高温下，铁矿石和一种名为焦炭的煤衍生材料之间会发生化学反应。

达到这样的温度需要消耗大量的能源，而化石燃料是当今钢铁生产的核心。从大型建筑的脚手架到车架，所有物品中的钢材都可能与这些温室气体扯上关系。

一些公司正在寻找替代品来帮助生产更清洁的钢铁。初创企业 H2 Green Steel 希望使用氢气代替化石燃料。该公司正在瑞典建造世界上第一家商业规模的绿色钢铁厂，并表示到 2026 年将生产 250 万吨钢铁。

其他公司正在努力尝试用电炼钢。波士顿金属（Boston Metal）公司的方法将使用电化学反应器，而不是高炉。

该公司计划在 2025 或 2026 年前准备好一个工业规模的装置，但正如我同事大卫·洛特曼（David Rotman）所解释的那样，进军钢铁制造这样庞大而保守的行业将是一个挑战。

虽然高温和巨大的能源需求是与材料相关的主要排放源之一，但它们并不是唯一的。想想水泥，这种混凝土中的关键成分。我敢打赌，你现在可以轻易在周围发现这种不起眼的灰色物质。

水泥生产所产生的二氧化碳占全球总排放量的 7% 以上。与钢铁一样，水泥也需要大量的能源来制造，水泥窑的运行温度通常比火山喷发时的温度还要高。

但能源使用实际上只占水泥导致的气候问题的一半。另一半来自所谓的“直接排放”，这些排放来自于制造水泥所需的化学过程。

将破碎的岩石转化为可用的建筑材料，这其中涉及复杂的化学反应，其中一些步骤会释放二氧化碳。所以，水泥生产造成了“双倍的”气候麻烦。

因此，让水泥生产更加清洁将涉及两个相关但截然不同的挑战：在不燃烧化石燃料的情况下为这一过程提供动力，同时努力避免化学反应产生的排放。

初创公司 Sublime Systems 正在努力解决这两个问题。该公司由麻省理工学院的两名电池科学家创立，它正在开发一种依靠水和电来制作水泥的工艺，复刻在水泥窑里进行的相同工作。

虽然该团队的工艺一开始规模较小，生产的水泥小到可以放在你的手上，但该公司已经扩大了规模。

Sublime 目前运营着一条试验线，每年可生产约 100 吨水泥，并计划在 2026 年初开设一个更大的示范设施。之后，它计划在 2028 年左右建造一座更大的工厂。

让我们所依赖的材料变得更清洁是一项艰巨的任务，水泥和钢铁也只是整个难题的两小部分：应对气候变化，还需要重塑我们制造和使用铝和塑料等其他材料的过程。

作者简介：凯茜·克龙哈特（Casey Crownhart），是《麻省理工科技评论》的气候记者，专注于可再生能源、交通以及技术如何应对气候变化。她还曾是一名自由科学和环境记者，为 Popular Science 和 Atlas Obscura 等媒体撰稿。在从事新闻工作之前，她是一名材料科学的研究员。

支持：Ren

排版：朵克斯