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《低碳铝如何加速实现净零排放》

  • 来源专题：大气污染防治与碳减排
  • 编译者： 李扬
  • 发布时间：2023-09-12
  •      随着世界向电动汽车过渡，汽车行业面临的下一个重大挑战是实现零排放汽车生产。因为，虽然电动汽车在使用中零排放（假设它们由可再生能源提供动力），但它们远非气候中和。人们经常忽略这样一个事实，即每辆汽车由大约 50,000 个部件组成，每个部件在生产过程中都会产生自己的排放。这意味着，要使电动汽车真正实现零排放，所有这些50,000个组件也必须是零排放的。根据Polestar和Rivian最近的Pathway报告，汽车行业必须在多个领域采取行动，以达到1.5°C的目标。将整个全球停车场完全转换为电池电动汽车（BEV）是不够的;用无化石燃料能源为所有这些车辆提供动力也不会。保持低于1.5°C的唯一可能但具有挑战性的途径是减少供应链排放。
  • 原文来源：https://www.weforum.org/agenda/2023/08/low-carbon-aluminium-net-zero/
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  • 《全球25座城市誓言2050年实现“净零碳排放”》
    • 来源专题：农业立体污染防治
    • 编译者：季雪婧
    • 发布时间：2017-11-28
    • 中国碳汇林讯 新一轮联合国气候变化会议11月6日至17日在德国波恩举行，为2018年完成《巴黎协定》实施细则谈判奠定基础。会场外，全球25个城市市长11月12日在波恩先行承诺：为抗击气候变化，2050年之前将使各自城市碳排放量净值降为“零”。 这些城市分布于各大洲，从加纳的阿克拉、英国的伦敦到巴西的里约热内卢，共覆盖1.5亿人口。为了2015年达成的《巴黎协定》不成一纸空文，这些城市将互相打气、携手共进。决心有了，如何落实？ 盟约之力 据汤森路透基金会资料，在“C40城市气候领导联盟”(以下简称C40)支持下，这25座城市将在2020年前将各自抗击气候变化的具体实施计划立法施行。按照规划，2020年各签约国碳排放量将达到历史峰值，之后逐步下降。 “C40”是成立于2005年的全球大城市促进节能减排、抗击气候变化的城市间国际组织，北京、上海、武汉等近10座中国城市已加入该联盟。 C40将在德国政府协助下，为开普敦、亚的斯亚贝巴、内罗毕等非洲的9座大城市提供援助，为其制定长期环保计划，帮其实现《巴黎协定》所规划目标。“非洲城市在实现《巴黎协定》雄心方面将发挥主要和决定性的作用，”“C40”轮值主席、巴黎市长安妮·伊达尔戈在一份声明中说。 另一方面，已有将近7500座城市加入“全球气候与能源市长盟约”。盟约副主席、前《联合国气候变化框架公约》执行秘书克里斯蒂安娜·菲格雷斯在一场汇集各地方政府领导人的会议上说，加入盟约各方的承诺若悉数实现，在2030年前，全球碳排放每年可减少近13亿吨，相当于日本或巴西目前一年的碳排放总量。 这一盟约还推出一项测算和上报城市碳排放量的全球统一标准，计划于2018年付诸实施。菲格雷斯说，这是为了向各国政府发出“迫切而强有力的信息”，希望他们“在看到各个城市实际上已经取得这么大成效后，能够安全而充满信心地提高减排目标。”比如在波恩，最近换上了智能街灯，感应到有人经过时才亮起；旧衣服和玻璃制品回收箱上也安装了智能探测器，一旦装满会发出信号，便于及时清空。 落实何凭 菲格雷斯和一些与会城市官员均强调，要城市多建设环保基础设施、增加可再生能源消耗比例，资金来源是一个问题。 欧盟委员会主管能源事务的副主席马罗什·谢夫乔维奇说，统一的碳排放测算标准将有助于市长们招揽私人投资商参与建设“低排放项目”。 厄瓜多尔首都基多市长毛里西奥·埃斯皮内尔说，基多正和其他国家地方政府合作，希望能说服G20国家政府和国际金融机构为发展中国家抗击气候变化提供资金支持。比如，基多希望能把其历史街区公共交通系统加以绿色改造，只用电动大巴和出租车，并把模式推广到整个拉美地区。 虽然美国政府宣布退出《巴黎协定》，但在联邦制法律下，各地方行政机构仍有一定自主权推行低排放政策。加利福尼亚州政府设定的目标之一是在2030年前实现全州50%能耗来自可再生能源。州长杰里·布朗坦承环保形势严峻：加州有4000万人口，3200万辆汽车，且后者数量增长速度快于前者。 布朗呼吁各地方政府对本地建筑行业标准和垃圾处理系统加以绿色升级改造，还应鼓励市民改变出行方式：改开电动汽车，多骑自行车或步行。
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  • 《非公路领域的内燃机能否真正实现零碳排放？》
    • 来源专题：工程机械与高端装备
    • 编译者：李红艳
    • 发布时间：2025-07-29
    • 尽管电池驱动的车辆常常占据新闻头条，但内燃机仍然是非公路领域能源转型的重要组成部分。目前，高效的柴油发动机、双燃料发动机、氢燃烧发动机以及混合动力解决方案正在开发中。 随着建筑和采矿行业寻求减少碳足迹，制造商正在开发创新的发动机技术，以在减少排放的同时保持动力和可靠性。从双燃料氢解决方案到全氢燃烧发动机，这些技术的发展正在加速非公路应用中向零排放的过渡。 沃尔沃遍达（Volvo Penta）和CMB正在合作开发一种适用于陆地和海洋应用的双燃料氢解决方案。这一合作建立在自2017年以来成功的试点项目基础之上，当时沃尔沃遍达的发动机通过CMB的技术被改造为可以同时使用氢和柴油运行。 新的合作利用了沃尔沃遍达已有的Stage V D8发动机平台，并配备了CMB的氢注入系统。氢气从储存罐中释放出来，经过减压后注入发动机的进气口。这减少了产生相同能量输出所需的柴油量，减少了二氧化碳排放，同时保持了性能。沃尔沃遍达总裁Heléne Mellquist表示：“整个沃尔沃集团都在努力探索减少并最终消除温室气体排放的解决方案。我们正在与供应商、合作伙伴和客户合作，加速向陆地和海洋应用中的无化石燃料过渡。” 双燃料解决方案的一个优势是其备用能力。如果氢气不可用，应用可以继续使用传统燃料运行。这使其特别适合在氢基础设施发展期间作为过渡技术。沃尔沃遍达市场副总裁Ann Parmar说：“这是一种将氢和柴油结合使用的解决方案。它不是完整的氢发动机，你不需要从头开始构建。” CMB首席技术官Roy Campe说：“从最初的双燃料技术项目中，我们看到了二氧化碳排放量减少了高达80%。很明显，能源转型在许多类型的应用中都是一个重大挑战。通过我们在过去几年中开发的双燃料技术，我们可以为各种应用提供一种成本效益高且稳健的解决方案。” 全氢燃烧 虽然沃尔沃遍达专注于双燃料技术，但JCB采取了不同的方法，其在全氢动力燃烧发动机上投资了1亿英镑。经过150名工程师三年的开发，JCB最近宣布其发动机已在11个欧洲国家获得商业使用认证。JCB董事长Lord Bamford说：“这对JCB来说是一个重要的时刻。在许多欧洲国家获得认证，为氢燃烧技术的未来开了一个好头。JCB已经在过去几年证明，这是一种适用于广泛建筑和农业车辆的真正的零排放解决方案。” JCB已经生产了超过130台评估发动机，为后铲装载机、Loadall伸缩臂叉装机和发电机组提供动力。此外，2024年进行了超过5万小时的氢发动机测试。应英国政府的要求，JCB还完成了超过2.5万公里的公路测试，以证明氢动力机械可以在英国道路上安全使用。 JCB特殊项目总监Tim Burnhope说：“五年前，氢燃烧发动机技术甚至不在我们的视野中，现在它已经被政府批准和认可。这是非常了不起的，但这只是一个开始。” 可持续发展的路径 利勃海尔正在通过多种途径减少非公路应用中的排放，包括扩展柴油发动机产品组合、先进的氢发动机开发以及对氨作为替代燃料的研究。 在2025年Bauma展会上，利勃海尔展示了其新的D9612柴油发动机，为要求苛刻的非公路应用提供最大950千瓦的功率输出，特别是在农业机械方面。该公司还展示了创新技术，如其液压空气增压系统，提高了发动机的动态性和效率。利勃海尔布勒机器公司预开发负责人Bouzid Seba说：“在我们的机器中，我们使用加压液压流体传输动力。某些动作需要释放压力，这会导致能量损失。我们的创新不仅允许回收和储存这种能量，还可以根据需要在我们的液压空气增压器中使用。在需要时，空气增压器会将大量空气推入发动机，帮助其快速提供动力。” 利勃海尔的零部件产品部门也已大量投资于氢发动机开发和测试设施。自2020年以来，原型发动机已进行了严格的测试，公司目前正在评估不同的喷射和燃烧技术，包括进气道燃油喷射（PFI）和直接喷射（DI）。 为了进一步保障其产品组合的未来，利勃海尔在2025年Bauma展会上展示了一个概念氨发动机。绿色氨作为氢的载体，降低了运输和储存成本。该公司建议，由绿色氨驱动的发电机和非公路动力系统可以提供低排放或零排放的解决方案，特别是在采矿领域。 混合动力扩展 卡特彼勒工业动力系统通过推出其系列混合动力扩展动力系统，推进其电气化战略，将柴油-电力和电池技术相结合，以优化功率效率并减少排放。 同样在Bauma展会上推出，新的动力系统通过一个集成系统运行，其中卡特彼勒发动机驱动发电机将机械能转化为电能。然后，逆变器管理来自发电机和电池的功率分配，将其分配给驱动机器的电动马达。这种设置允许电池储存未使用的能量，以满足峰值功率需求，提高系统效率。 卡特彼勒工业动力系统高级副总裁Steve Ferguson说：“这是满足我们许多客户当前需求的理想解决方案。发动机和电池的结合提供了比单独使用发动机或电池更高的功率能力。这允许对来自多个电源的功率进行控制优化，以最大化动力系统效率。客户将从减少的停机时间、提高的燃油效率和降低的维修频率中受益匪浅，从而最大限度地减少总拥有成本。” 混合动力系统由五个关键部件协同工作组成。发动机作为主要动力源，为发电机提供机械动力。该系统设计为与卡特彼勒全系列发动机兼容，包括未来使用替代燃料的发动机。发电机与发动机紧密耦合，并根据发动机能力选择，以提供电能。 系统的中心是逆变器，它是管理来自发电机或电池的能量并将其分配给马达的核心部件。它还可以接受来自马达的回收能量以对电池充电。马达将逆变器的电输出转换为所需的扭矩和速度。此外，马达还能够吸收机械能量并将其转化为制动和再生时的电输出。 完成系统的还有电池，它储存来自发动机的多余能量或来自马达的再生能量，以快速响应关键循环需求。它可以在需要时补充发动机功率或作为唯一动力源。 混合动力能力允许在电池动力运行时实现零废气排放。此外，凭借适当的设备，系列混合动力扩展动力系统可以作为一个具有出口能力的移动电源。 除了混合动力技术，卡特彼勒还在积极为其发动机开发氢解决方案。一个工程师团队正在测试各种替代燃料，包括氢、甲烷、甲醇和乙醇。卡特彼勒产品专家Luke Bennett说：“我们正在进行这项工作，这意味着当我们的客户准备好转向氢或其他燃料时，我们将能够凭借我们深厚的专业知识和经验，确保平稳过渡。” 在Bauma展会上，卡特彼勒通过一个模拟测试单元环境展示了其C18发动机的氢开发进展，这是一款被改造为使用氢运行的气体发动机。 Bennett说：“我们在低温和高温环境中运行它，并研究发动机的振动效应，这就是我们如何在不断发展的能源格局中研究替代燃料的。我们将从这项技术中学到的知识应用到其他正在开发的发动机中。” 更绿色的未来 很明显，无论是通过提高柴油燃烧的效率、实施替代燃料解决方案，还是将电力与混合动力系统相结合，内燃机在非公路领域减少碳排放的道路上仍然发挥着非常重要的作用。
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