Et fundament for industriel dekarbonisering

Klimaforandring, forårsaget af globale drivhusgasemissioner (GHG) kræver omgående handling for at reducere kulstofemissioner. Procesindustrierne er en enorm bidragyder, og på tværs af alle sektorer har dekarboniseringsindsatser et stort potentiale til at reducere emissioner til kulstofsneutralitetsmålene i 2050. Hvis de kulstoftunge, mekaniske industrier kan halvere deres emissioner - som er et opnåeligt mål indenfor de næste få årtier - vil det reducere globale emissioner med næsten 15%. 

Etablering af fundamentet til industriel dekarbonisering vil kræve globalt lederskab og samarbejde i alle industrielle sektorer samt massive og målrettede investeringer i innovative, rene og udviklende teknologier såsom hydrogen og andre alternative brændstoffer.

Den samlede energisektor—inklusive elektricitet, opvarmning og transport—er ansvarlig for tre fjerdedele af GHG-emissionerne på globalt plan. Energibrug i industrien står for cirka en tredjedel af det samlede forbrug, hvoraf jern- og stålfremstilling, kemiske og petrokemiske processer, farmaceutisk fremstilling, olie- og gasproduktion samt cementfremstilling frigiver en betydelig mængde af disse emissioner.

Fremstillingsindustrien, der omfatter fødevare, ikke-jernholdigt metal - såsom aluminium - pulp og papir, maskin, minedrift, stenbrud, konstruktion, tekstil, træprodukter og bilproduktion, er også bemærkelsesværdige bidragydere til industrielle emissioner.

Transport, som spiller en afgørende rolle i hvert industrielt marked, er også ansvarlig for betydelige GHG-emissioner. Dette skyldes til dels elektricitetsgenerering til elektriske køretøjer (indirekte emissioner) udover alle direkte emissioner fra afbrænding af fossile brændstoffer til at drive transportaktiviteter.

Vejtransport står for en væsentlig del af globale emissioner fra brændende benzin og diesel. Cirka 60% af vejtransportemissioner stammer fra passagertransport, og de sidste 40% stammer fra vejfragt.

Luftfart, søfart og togtransport dækker over resten af de transportrelaterede emissioner. Og slutteligt kan ringe konstrueret eller ikke-vedligeholdte rørledninger skabe direkte, flygtige emissioner, primært fra metan, som er en yderst potent GHG. 

Samlet set står forsyningsvirksomheder for den største procentdel af GHG-emissioner, hvilket skyldes forbrændingen af kul, olie og naturgas i konventionelle kraftværker. Derfor er overgangen mod renere kraftværksgenerationsteknologier et essentielt emissionsforløb til kulstofreduktion.

Den globale industris mål for dekarbonisering er generelt accepteret som “kulstofneutralitet i 2050”. Som grafen viser, er der sket fremskridt med hensyn til at reducere industrielle emissioner. Alle initiativer er dog ikke forpligtet til kulstofneutralitet. 

Der er flere anerkendte emissionsforløb til reducering af industrielle anlæg kulstofemissioner, som alle vil blive vendt i de kommende afsnit.

Globalt lederskab og samarbejde

Globale lederskabsgrupper har udtænkt emissionsforløb til reducering af GHG'er, særligt udvikling af Science Based Targets initiative (SBTi), som sætter klimapåvirkningsmål for virksomheder. SBTi er et globalt initiativ grundlagt af Carbon Disclosure Project, UN Global Compact, World Resources Institute og World Wildlife Fund. Videnskabsbaserede mål leverer objektive målingsmål, som virksomheder og nationer kan anvende til at fastlægge de aktuelle GHG-niveauer, sammen med de nødvendige reduktioner til at fortsætte på vejen mod kulstofneutralitet. Endress+Hauser har været medlem af SBTi siden 2023. 

Investeringer er innovativ, ren teknologi og energieffektivitet

For at imødekomme ambitiøse mål som kulstofneutralitet i 2050 skal virksomheder øjeblikkeligt planlægge dekarboniseringsinitiativer og føre disse ud i livet, når teknologien bliver levedygtig til frembringelse af betydningsfulde resultater. Til opfyldelse af målene investerer regeringer og private foretagender i rene teknologier såsom grønt hydrogen, sol, vind, hydroelektrisk, tidevand og kernekraft.

Da nogle af disse teknologier er mere upålidelige end andre på nuværende tidspunkt, skal midlertidige huller nøje udfyldes. Alle disse teknologier er kulstofneutrale, hvilket vil sige, at de ikke producerer skadelige atmosfæriske emissioner. Derudover skal industrier arbejde på at reducere affald og fejlfunktioner i deres processer—såsom læk—der alle producerer unødige emissioner.

Nuværende og udviklende teknologier og praksisser til dekarbonisering via hydrogen

Grønt hydrogener fuldt bæredygtigt og udleder ikke GHG'er under brug eller produktion. Det kan nemt lagres, er meget alsidigt og kan kombineres med andre produkter såsom syntetisk gas og elektricitet.

PÅ trods af sine klimafordele er der dog også ulemper ved hydrogen. Det er omkostningsfuldt at producere og anvende sammenlignet med andre grønne energikilder. Desuden er der bekymringer om dets skalerbarhed og placering i den logistiske kæde.

Hydrogen tegner lovende, og både landbaseret og maritime transportoperatører investerer i forskning og udvikling. Strømgenereringsfaciliteter udforsker praksisser til augmentering—eller endda til fuld udskiftning—af naturgasoperationer, også med hydrogen. Hydrogen kan også blandes med naturgas i eksisterende pipeline-netværker til reducering af emissioner.

Varmegenvinding og sektorsammenkobling

Effektiv dekarbonisering kræver et arsenal af genanvendelige energiteknologier til elektricitet. Dette er særligt tilfældet for opvarmning, køling og varmegenvindingsteknologier udover traditionel sammenkobling kombineret med opvarmning og strøm (CHP), kraftvarmeproduktionslæg og fjernvarme. Opvarmnings og kølesektoren halter bagefter elektricitetssektoren med 10% i forhold til dekarboniseringsindsatsen.

Dekarbonisering af varmesektoren er særligt vigtig i tætbefolkede områder såsom Europa, Nordamerika, Indien og Kina, da de repræsenterer en fjerdedel og halvdelen af slutenergiforbruget i disse markeder og en stor del af kulstofemissionerne i resten af verden.

Varme- og kølesektorer skal bidrage til GHG-emissionsreduktionerne ved at øge brugen af genanvendelige energikilder. Sektorsammenkoblingsindsatser—som sigter mod at integrere elektricitets-, varme- og transportoperationer i et mere centralt styret og medafhængigt system til optimering af energieffektivitet—skal også bidrage til dette mål. 

Udnyttelse af både direkte og indirekte elektrificering kan øge energiudnyttelsesagiliteten i disse sektorer samtidig med evnen til at reducere og genanvende strøm i energilagringssystemer.

En plan for industrielle dekarbonisering til opnåelse af kulstofneutralitet.

Reducering af bred industrielle kulstofemissioner kan ikke udføres i et vakuum, da det kræver input fra forskellige markedssektorer inklusive offentlige og private interessenter.

Da kulstofreduktion medfører finansielle omkostninger for individuelle foretagender, er succes på dette område afhængigt af reguleringer og incitamenter. Nogle forandringer kan være selvfinansierende såsom modificering af processer, der forbruger mindre energi og råmaterialer og samtid producerer det samme produkt. Mange kulstofreduktionsindsatser er dog ikke økonomisk levedygtige, heller ikke på lang sigt. Her er eksterne kreditter nødvendige for at anspore momentum. 

Politisk og samfundsmæssigt pres er steget i forbindelse med denne aktivitet i løbet af de sidste to årtier og begynder nu at vise resultater. Men med den nuværende hastighed med stykvis fremgang er industrien ikke i nærheden af målet til at opnå kulstofneutralitet i 2050, hvorfor det nødvendigt at introducere incitamenter på en global skala for at muliggøre større cirkularitet.

Derudover skal enhver industriel sektor vinde adgang til en bred vifte af lavkulstofsenergikilder—inklusive grønt hydrogen, hydroelektrisk, sol, vind, tidevand (stadig under udvikling) samt kernekraft—for at yde den nødvendige energi uden stigende GHG-emissioner. Øverst på listen over økovenlige energiforsyninger er kulstoffangst og lagringsteknologier, som vil hjælpe med organisationers emissionsreduceringsindsats.

Hvert anlæg og sektor skal ligeledes reducere affald og samtidig forbedre produktkvalitet og den operationelle ydelse. Cirkularitet via genanvendelse sikrer, at ressourcerne bevares, og affald begrænses.

Sidst men ikke mindst vil implementering af Industry 4.0/5.0 digitaliseringsteknologier med instrumenteringsdrevet dataanalyse muliggøre brugen af avancerede proceskontrolkoncepter i produktionsprocesser og gennem hele værdikæden. Disse typer initiativer vil forøge produktivitet, forbedre produktionskontrol og mindske affaldsgenerering.

Dekarbonisering af den globale industri, forsyningsvirksomheder og transport er en kæmpe opgave, som kræver handling fra offentlige og private interessenter i hele verden. Foretagendet kan lade sig gøre, men det kræver en samarbejdende indsat af opnå kulstofneutralitetsmålene i 2050.