双碳目标，矿业必须答好的考题

　　——矿业实现“双碳”目标的现实逻辑及其路径思考之二

　　◎  本报记者 赵腊平

　　人类社会有着悠久的矿业开发史，矿产开发在促进整个社会经济发展和基础设施建设过程中发挥了重要作用，创造了灿烂辉煌的矿业文明。

　　矿业是国民经济序列中的基础产业，为很多行业提供原材料和能源，具有着不可或缺的重要作用。世界主要大国进入工业化社会以后，随着经济发展对矿产资源需求的日益加大，人类开发矿业的强度也越来越大。这一方面使矿业生产为人类带来了财富的迅速增长和生活条件的改善，但一方面也带来了巨大的副作用。由此，如何最大限度地减少矿业开发对生态环境的扰动，建设绿色、安全、和谐、智能和高效的现代矿业，成为人类关注并迫切需要解决的问题。

       矿冶活动已成为碳排放的主要来源之一

　　长期以来，由于人类在矿业开发、利用中忽视了生态环境保护,造成植被面积减少、生态和水环境破坏，并遗留下大批废弃矿山以及由此产生的废弃地，由此引发诸多次生地质灾害问题，如地下水位下降、土地沙化、地面塌陷、滑坡、泥石流等。

　　矿山废气、废水、废渣的不合理排放是矿区污染的重要原因。金属矿业的废水以酸性为主，并多含大量重金属及有毒元素，众多废弃物未经过处理达标就任意排放，使土地表面受到严重污染，直接排放到自然界，日积月累，诱发大气污染和酸雨，进而使整个矿区甚至周边的生态系统变得异常脆弱，生物多样性减少，生态逆向演替，原生态系统碳汇功能急剧退化甚至完全丧失，人类生存环境不断恶化。

　　有专家估算，1987年-2020年，我国煤矿开采破坏的土地面积达1.80×106hm²。此外, 采煤产生大量废弃物，如煤矸石一段时间堆存量多达50多亿吨，是我国积存量和占用土地最多的工业废弃物。由于它们残存的碳量可发生氧化或自燃，是巨大的碳排放源。

　　同时，矿业作为传统高能耗产业，其使用、加工、选冶过程消耗大量能源并排出温室气体。按1998年-2013年的平均能源消耗强度分类，非金属矿采选业、黑色金属矿采选业、煤炭开采和洗选业、有色金属矿采选业、石油和天然气开采业均属于高耗能产业，在38个工业分行业中分别排名第2位、第3位、第7位、第11位和第12位。　　

　　全球二氧化碳排放主要来自化石能源消费。据“全球碳项目”（Global Carbon Project）发布的《2019年全球碳预算》（Global Carbon Budget 2019）报告，2018年，全球CO₂排放的主要贡献国家和地区为中国（28%）、美国（15%）、欧盟28国（9%）和印度（7%）。这些国家和地区在2017年-2018年碳排放的增速分别为：印度增长8.0%，美国增长2.8%，中国增长2.3%，欧盟28国减少2.1%。2018年，全球人均碳排放为4.8t，美国为16.6t，中国为7.0t，欧盟28国为6.9 t，印度为2.0 t。

　　全球化石燃料燃烧和工业活动排放的CO₂每10年都有所增长，从20世纪60年代的平均每年11.4 Gt上升到2009年-2018年的平均每年34.7±2 Gt，2018年排放量达到创纪录的36.6±2 Gt。煤炭、石油、天然气、水泥和天然气燃除产生的排放量分别占到全球排放总量的40%、34%、20%、4%和1%。全球化石燃料燃烧排放的CO₂在2017年增长了1.5%，2018年增长了2.1%。2019年，全球与能源和水泥相关的CO₂排放总量约364亿吨，中国占101.7亿吨，占比约28%，超过美欧日之和。

　　我国是全球碳排放大国。受资源禀赋影响，以煤为主的化石能源长期在我国能源结构中占据主导地位，我国有79%的碳排放来自化石能源中的煤炭能源消费。专家介绍，煤炭生产过程中的甲烷和煤炭消费过程中的二氧化碳。甲烷的温室效应是等体积二氧化碳的21倍，这种煤矿瓦斯气体不仅在煤炭开采过程中会风排到大气中，在废弃矿井关闭后，也仍会从地裂缝里不断向大气逸散排放。二氧化碳主要产生于煤炭消费过程，高碳问题集中体现在电力行业煤燃烧发电阶段。目前，污染物超低排放技术基本上解决了燃煤电厂颗粒物等排放造成的环境污染问题，但二氧化碳高排放的难题还未得到有效解决，使燃煤火力电厂成为我国最大的二氧化碳工业集中排放源。

　　　来源： 谢亚轩，《“碳中和”目标下的减排路线与行业机会》，全景号。

       钢铁也是主要的碳排放行业之一。据生态环境部数据，2018年，中国钢铁行业颗粒物、二氧化硫、氮氧化物排放量分别约163.6万吨、68.3万吨、92.9万吨，为全部工业行业第一；碳排放量仅低于电力行业，居第二位。

　　建材工业中CO₂排放量最大的是水泥工业。水泥工业是世界第三大能源消耗行业，占据工业能源消耗的7%，也是世界第二大CO₂排放行业，占全球CO₂排放的7%。有关材料显示，我国水泥工业2020年碳排放约13.2亿吨（含电力消耗），约占建材工业的80%，约占全国的13.5%。水泥工业的碳排放主要来源是生产电耗、燃料燃烧和原材料碳酸盐分解。按照相关现行国家标准取值计算，每吨水泥的CO₂排放约为675千克。其中，生产电耗间接排放约占11%，燃料燃烧直接排放约占31%，原材料碳酸盐分解直接排放约占58%。

　　另有专家介绍，矿石品位3.5克/吨的黄金，从头到尾全流程，每提炼1吨黄金需要耗能相当于8502万度电(火法)，相当于排放26840吨或17560吨CO₂；生产每吨电解铝，耗能5.9万度电，排放22.4吨CO₂；每吨铜(假设品位3%的硫化矿)排放3.3吨CO₂；每吨钢铁(假设品位64%的铁矿石)排放2.3吨CO₂。可以预见，高耗能的矿业，尤其是黄金、电解铝等超高耗能的企业在不久的将来必然会面临CO₂排放控制及强制性的减排。

　　目前，虽然中国的人均CO₂排放量还不到美国的1/4，但排放总量超过美国，成为全球CO₂排放量最大的国家，在国际上承受的碳减排压力很大。

　　“碳中和”已经成为国际社会的共识

　　我们先看两则新闻——

　　8月26日，彭博新闻社（Bloomberg News）发布一篇题为《 在绿色采矿时代，即使是零碳项目也未必能干》的报道，说的是努西尔·阿萨公司（Nussir ASA，总部设在汉堡）计划在北极圈深处的挪威北部投资，建立世界上第一个零碳铜矿开采企业。但是，8月26日传来的消息是，公司被迫终止开发Nussir铜矿的临时协议。

　　为什么呢？努西尔·阿萨公司首席执行官表示，虽然该项目得到地方当局的支持，并将通过增加就业机会惠及地方群体，并且承诺“努西尔铜矿将按照最高的环境标准进行建设，成为一家完全电气化、零碳采矿企业，发电利用挪威丰富的水力资源，重型机械车队使用新能源电池。”但是，当地土著萨米人中的批评者认为，采矿和冶炼会排放大量的碳、废水、尾矿，对当地野生动物和社区环境造成严重破坏，因此反对该采矿项目，该项目只好搁浅。

　　无独有偶。

　　位于美国阿拉斯加州西南部的布里斯托尔海湾的佩布尔矿（Pebble Mine）是世界上资源最丰富的矿床之一。据2014年资源量估算，这个矿实测+控制矿石资源量为64.4亿吨，合570亿磅铜金属、7000万盎司黄金、34亿磅钼和3.44亿盎司银，还伴生钯和铼。投产之后，有望成为北美最大的矿山。

　　但是这个矿山所在地布里斯托尔海湾的附近是阿拉斯加州著名的捕鱼圣地，是美国重要的三文鱼和鲑鱼的栖息地，矿山离伊利亚姆纳湖也很近，位于两条流入布里斯托尔湾的河流的源头之间。

　　于是，一场要黄金还是要生态环境的争论，从2001年北方王朝矿业公司收购阿拉斯加柯明科矿业公司（后来成为泰克资源公司）的母公司，全资控制佩布尔铜矿项目之后便再没有停止过。即便在特朗普政府时期有特朗普的支持，佩布尔铜金矿开发也没有摆脱一波三折的尴尬境地。

　　为什么呢？20多年来，非政府组织、绿色和平组织、当地土著和渔业部门认为在这里开采矿产会污染环境，对土著居民的生命安全和鱼类的生存带来威胁，因而一直反对采矿（包括特朗普的儿子在内的一个知名共和党团体也公开表示反对这个项目）。特别是美国环保署（EPA）评估佩布尔投入开发后形成的露天采场、尾矿和废石坝会给环境造成破坏，致使这个项目几近“死亡”。最终，也就是2020年11月25日，美国陆军工程兵团以佩布尔项目不符合《水清洁法》（Clean Water Act ）相关规定为由，决定拒绝为北方王朝矿业旗下的佩布尔矿发放取水许可证。至此，开发这个世界级超大型斑岩型铜金钼矿床，实际上已经不太可能。

　　实际上，这只是人类在进入生态文明社会，追求绿色发展，实现“双碳”目标的大背景下，全球矿业发展所面临的诸多现实问题的一个缩影。

　　有关材料表明，从全新世开始到工业革命之前，大气中CO₂浓度保持在280ppm。但工业革命以后，CO₂浓度急剧上升，达到现在的415ppm。而科学研究证实，CO₂浓度的上升正是造成全球气候变暖的“元凶”。

　　形势逼人。

　　1992年，联合国大会通过《联合国气候变化框架公约》。这是第一个为全面控制温室气体排放、应对全球气候变暖的国际公约。该公约于1994年3月生效，是在应对全球气候变化问题上具有权威性、普遍性、全面性的国际框架。

　　2005年，《京都议定书》正式生效。该协议是由37个工业化国家和欧洲共同体设置温室气体排放的目标，还设计了联合履约机制等灵活机制。其中明确规定，发达国家从2005年开始承担减少碳排放量的义务，而发展中国家则从2012年开始承担减排义务。

　　2015年12月，曾缔约《联合国气候变化框架公约》的近200个经济体在巴黎气候变化大会上达成《巴黎协定》，这是继《京都议定书》后第二份有法律约束力的全球气候协议，于2016年11月正式生效。该协议包括目标、减缓、适应、损失损害、资金、技术等内容。“到本世纪末将全球平均气温较前工业化时期上升幅度控制在2摄氏度以内（2030年CO₂排放量比2010年减少20%，2075年实现净零排放）；努力将温度上升幅度限制在1.5摄氏度以内（2030年CO₂排放量比2010年减少45%，2050年实现净零排放）”这是《巴黎协定》的长期目标。签署《巴黎协定》的多个经济体均提出“碳中和”目标（指在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式抵消，实现二氧化碳“零排放”）及实施路径。

　　2020年9月22日，中国国家主席习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论上发表重要讲话指出，“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。”这一庄严承诺，为我国矿业转型和产业发展方向指明了道路。

　　在党的十九大报告中，习近平总书记指出：“推进绿色发展。加快建立绿色生产和消费的法律制度和政策导向，建立健全绿色低碳循环发展的经济体系。构建市场导向的绿色技术创新体系，发展绿色金融，壮大节能环保产业、清洁生产产业、清洁能源产业。推进能源生产和消费革命，构建清洁低碳、安全高效的能源体系。推进资源全面节约和循环利用，降低能耗、物耗，倡导简约适度、绿色低碳的生活方式。”

　　2021年3月召开的中央财经第九次会议指出，要把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局；推动绿色低碳技术实现重大突破，抓紧部署低碳前沿技术研究，加快推广应用减污降碳技术。

　　2021年5月18日，国家发改委新闻发布会介绍，正在抓紧编制2030年前碳排放达峰行动方案，研究制订石化化工、电力、钢铁、有色金属、 建材、建筑、交通等行业和领域碳达峰实施方案，进一步明确碳达峰、碳中和的时间表、路线图、施工图。

　　作为世界上的矿业大国，中国是全球矿产品的主要生产国、消费国和矿产品贸易国，也是碳排放大国，中国负责任的大国担当赢得世界的尊重和高度赞扬。

　　拜登当选美国总统后，在就任首日即签署重返《巴黎协定》的行政命令，表示新一届政府在应对气候问题上态度明确，并将采取积极政策助力“绿色能源革命”的目标实现。在今年“4·22地球日”的气候峰会上，拜登在线上发言时表态，2030年前将美国碳排放量减少50%-52%，超出奥巴马当年提出的“到2025年减碳26%-28%”的承诺。

　　其他大国也纷纷响应。俄罗斯总统普京承诺，未来30年“大幅”减少排放。欧盟发布“绿色欧洲协议”，制定了详细的产业发展计划和政策框架，致力于打造全球首个“碳中和”地区。日本政府公布脱碳草案《绿色增长战略》，确定了日本到2050年实现“碳中和”目标，构建“零碳社会”，该草案列举了各阶段的细分目标及产业规划，主要涉及能源和运输等14个重点产业。菅义伟称，力争2030年度比2013年度碳排放量削减46%。英国、韩国等也纷纷提出“绿色新政”。

　　目前全球已经有54个国家的碳排放达到峰值， 占全球碳排放总量的40%。1990年、2000年、2010 年和2020年碳排放达峰的国家数量分别为18个、31 个、50个和54个，其中大部分属于发达国家。

　　截至目前，全球已有包括中国在内的127个国家承诺碳中和，这些国家的温室气体排放量占全球排放的50%，经济总量在全球的占比超过40%。而据ECIU的 数据，全球有125个国家或地区提出碳中和愿景，其中6个已实现立法，5个处于立法议案阶段， 13个已有相关政策文件，99个处于政策文件制定讨论中。

　　全球十大煤电国家中，中国、日本、韩国、南非、德国这五国煤电发电量在全球的占比超过60%，五国均已做出相应承诺。

　　在这样的大背景下，矿业作为主要碳排放的行业，实现“双碳”目标已经是大势所趋，义不容辞，成为一张必须答好的考卷。