WEF：全產品生命週期的材料轉型對淨零減排至關重要
科技產業資訊室 (iKnow) - Wen 發表於 2022年6月24日
圖、WEF：全產品生命週期的材料轉型對淨零減排至關重要
世界經濟論壇（WEF）近日報導，減緩氣候變遷的工作往往忽視了與產品生產和消費相關的排放。材料的轉型旨在透過效率的提升、密集型排放材料的替代性和增強其循環性等發展材料路徑。材料轉型將提高可擴展能源轉型的能力，同時將減排工作深入到產品與應用。
目前為止，減緩氣候變遷的工作主要集中在減少與能源產生相關的排放，往往忽視與產品生產和消費活動相關的排放。WEF提出減排應關注全面性跨產品的價值鏈及整個生命週期。這種全系統視角在避免日益嚴重的氣候變遷議題後果的擴大。
材料轉型的概念與重要性
事實上，透過設計、製造和將原材料配置到產品的典範轉移，是實現全系統減排的另一種關鍵轉變形式。這種材料轉型，旨在透過材料誘導強化效率、替代減少密集型排放材料以及擴大直接和間接材料再利用及循環性，以改變現有材料的應用。
強化材料效率意在採用更韌性、輕量及高耐用性的先進材料取代傳統材料，以延長產品的使用壽命並優化其能耗。例如，使用玻璃纖維增強聚合物（GFRP）作為鋼筋的替代材料，將延長混凝土結構的使用壽命並減少在置入、維護和更換過程的碳排放。
另一方面，材料替代旨運用可持續性的材料替代排放密集型的材料，以降低製造和生產的排放。這包括在產品和應用中用聚合物混凝土、玻璃纖維、工程木材和大量木材等，代替傳統的鋼材、水泥和玻璃。最後，永續性的基礎在材料的循環性；其材料及相關廢氣排放料能被完全回收並重新用於其他產品和替代能源，以符合循環經濟架構的再利用、回收和移除的規範。
永續材料的產業行動案例
先進永續材料將利用於廣泛的行業和應用，包括可再生能源、汽車、建築、包裝、電子電器和農業等領域，除了已投入一系列的試點應用，亦證明其經濟和永續效益。以下以再生能源業及汽車業為例：
可再生能源業：碳纖維增強聚合物（CFRP）越來越多用於風力發動機的大型葉片。此配置將減輕30%重量，進而至終提高發電效率。GE 再生能源部門和法商環保及公用事業服務公司Veolia最近宣布了將風力發動機回收，作為水泥製造的原材料，將水泥生產排放量減少27%。此舉顯示了材料轉型架構的全面導入，包括效率提升、替代及回收/再利用。
汽車業：經驗證，使用CFRP實現汽車的輕量化將降低12%的生命週期溫室氣體（GHG）排放。根據美國能源部報告，下一代碳纖維複合材料可減輕乘用車重量50%、燃油效率提升近35%。此亦說明強化材料效率及CFPR替代鋼將帶出可觀效益。
透過提高整個產品生命週期的能耗效率，並為密集型排放材料提供替代和規模性的替代品，材料轉型將進一步強化轉型能源供應，進而更深入促成產品和應用價值鏈的減排。能源轉型旨在改變人們產生能源的方式以及消費能源以實現低碳排放的未來，然而材料轉型最終將重新配置不同形式的碳原子，永續性的改變整體經濟能源供需的使用及再利用材料的方式。(1118字；圖1)
資料來源：
What is 'materials transition' and why is it critical for a net-zero future? World Economic Forum, 2022/6/14.
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