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钢铁铸就绿色经济的九种途径

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导语:钢铁产能过剩是包括中国在内许多国家所面临的问题。昔日为工业发展、基础建设做出卓越贡献的钢铁,逐渐变成了食之无味弃之可惜的鸡肋行业。钢铁行业如何才能继续跟上时代的步伐呢?英国学者Gavin Harper撰文指出,与绿色产业结合,或许是一个不错的出路。


关键词:钢铁;绿色经济;新能源;可持续


钢铁产业也许是最大的工业碳排放源,但英国陷入困境的钢铁产业也可能成为清洁、绿色发展的助力。
借助钢铁兴建可再生能源的基础设施,可使英国建立起工业与发展的良性循环。
无视那些“市面上钢铁够多,要降低产量”的呼声。英国更应该采取主动的产业策略,刺激钢铁需求,同时将可持续性牢记心中。
将钢铁用于绿色产业的九种途径如下:


1. 建造大型潮汐发电站
关于在塞文河口建造大型潮汐发电站的争论由来已久。建造涡轮发电机、大堤及加固混凝土将消耗约150万吨钢铁,而英国钢铁年产量为1000万吨,这是相当可观的一部分。


 

赛汶大坝诸多提案之一。更现代化的设计多基于钢铁结构。图源:Thomas Fulljames (1849)


2. 建造更多的风力发电机
在陆上和海上建造风力发电机需要大量的钢筋混凝土。2011年的估算数据表明,陆上风力发电机需要160吨钢/兆瓦,海上风力发电机则需要450吨钢/兆瓦。
虽然相比之下建造化石燃料电站、核电站的钢需求小得多,但这些电站消耗的是其他不可再生资源。如果英国有志于开发其得天独厚的风力资源,其国内市场将消化大量的钢铁,且未来还可以向国外出口风力发电技术。


3. 发展高铁
铁路网如能更完善,将意味着人们会选择火车出行,而不是坐汽车或碳排放更高的国内飞行航线。不过,铁路同样需要大量的钢铁。
每公里新式高铁仅钢轨一项就需要282吨钢。接触网(译注:火车上方的电线)配套设备——线杆、支架和电线等——每公里又要消耗500吨钢;隧道和桥梁同样需要钢材来加固。
传统电力铁路亦需要新车厢,一辆普通火车约57%都是钢材,用钢约27吨。


 

钢铁无处不在 图源:Matt Buck, CC BY-SA


已有人提议建设通往纽卡斯特的高铁3号线,与此同时建设连接伦敦与包括布里斯托尔在内的英国西部的高铁4号线。鉴于布鲁奈尔隧道已投入使用,塞文大坝落成后亦可带动一条通向威尔士地区的新运输线。这数百公里的新铁路可带动地方经济、调整英国发展状况——并且拉动钢铁需求。


4. 钢制太阳能电池板
钢铁铺上光伏材料用于屋顶、外墙,即可收集太阳能。研究人员正在评估硅基薄膜、铜基、有机材料太阳能电池,寻求最优方案。
钢铁还远不能替代常规电池板材料,但即使覆盖英国土地面积的1.8%,其潜力也是巨大的。


5. 直接室内加温
卡迪夫大学的研究人员设计了一套绿色室内保温系统。在朝南墙壁外安装侧面穿孔的钢板,经过特殊处理,便可尽可能多地吸收太阳能。太阳照射下,钢板周围形成温暖的边缘空气层,再通过风扇将暖风送进室内。


 

这套加热系统名为发散太阳能收集器。图源:Cardiff Uni / SBED


6. 建造大型太阳能电厂
大型太阳能电厂会使用钢制设备系统。虽然政府补贴的削减导致英国太阳能产业下行,但其历史表现证明太阳能依然具备潜力。


7. 新一代高压线铁塔
目前为大多数英国人熟知的高压线铁塔设计于1928年。电动汽车的需求很快将会激增,电力驱动将取代燃油驱动,而小型风力、太阳能电站都须要连入电网。


 

升级势在必行。图源:Karen Roe, CC BY


新的电力基础设施需要新的高压线铁塔,这对高压线铁塔鉴赏协会来说或是好消息。在冰岛,高压线铁塔已成为地标性艺术建筑。


8. 轻质未来派电动车
特斯拉新推出的Model 3回归钢铁材质。最初特斯拉使用复合材料,但厂方表示钢铁在耗资和大规模生产上的巨大优势难以忽视。
钢结构并不意味着笨重低效。在未来钢车辆理念指导下,车重较标准值可降低35%,且无须弃用钢材。


9. 钢厂辅助采暖
钢厂内的大型炼钢炉可以与当地的采暖系统衔接。目前,钢厂视产生的废热为麻烦的副产品,生产用水甚至在每次使用前都要进行冷却,这一过程耗费了大量能量。然而,如果能够利用废热、出售废热,即可变废为宝。
这种方案已用于谢菲尔德,并可推广至诸如斯肯索普、塔尔伯特港等产钢城市。


作者简介:Gavin Harper 格林杜尔大学太阳能研究中心访问学者 伯明翰大学能源发展主管


本文观点仅代表作者,不代表《科学美国人》。


(翻译:张帅琰;审校:杨玉洁)


原文链接【科学美国人博客】:
https://theconversation.com/nine-ways-steel-could-build-a-greener-economy-57506


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