传统的金属生产本质上是污染的。根据 Wood Mackenzie 排放基准工具的数据，它目前占全球温室气体排放量的 9%。

世界各地冶炼业务生产的许多金属将在能源转型中发挥至关重要的作用。例如，镍和钴用于电动汽车 (EV) 电池，而铜和铝越来越多地用于发电脱碳。随着主要经济体迈向净零未来，人们越来越多地努力生产几乎没有碳足迹的金属。

“冶炼是高度能源密集型的。传统上，冶炼电力要么来自使用可再生能源和不可再生能源的电网，要么来自碳氢化合物或煤炭的现场发电。因此，可持续冶炼将需要通过 100% 可再生电网、清洁现场发电或购买场外可再生能源来绿色化冶炼厂的能源供应，”Wood Mackenzie 研究经理 Dominic Wells 说。

“冶炼厂已经承诺在未来几年内通过合作伙伴和第三方公司的专用太阳能和风能部分或全部为其运营提供动力。”

虽然使用可再生能源可以消除冶炼所用电力的碳排放，但它不能使该过程完全脱碳。当使用焦炭或煤等碳源作为还原剂分解金属矿石时，不可避免地会产生 CO2 作为副产品。

捕获碳

一种解决方案是碳捕获。捕获的二氧化碳可以储存在枯竭的油气田或深含盐含水层中。它也可能以液化形式注入合适的岩层或隔离到混凝土中。另一种技术是从熔炉中重新注入二氧化碳，作为合成气体的一部分，用作工艺化学的一部分。这些方法仍处于起步阶段，但未来有望取得重大进展。

从矿石中生产新金属的一种替代方法是从旧锂离子电池中提取和再利用原材料。当电池达到使用寿命时，它们会被收集、拆卸和切碎。然后将切碎的材料加工成粉末状物质，称为黑色物质。

黑色物质的确切成分取决于所涉及的特定原料、回收商和回收过程，但它主要包括各种电池金属，包括锂、钴、镍和锰。然后可以通过进一步处理将这些分离出来并返回到电池供应链。

然而，使黑色大规模回收具有可扩展性和成本效益将需要大量投资，以及在生产商和客户之间建立标准化的材料规格。电池原材料行业出现了许多生产商无法始终如一地达到精炼电池质量材料规格的例子，例如锂行业。

随着新技术在该行业的开发和验证，黑色大众回收行业可能会面临同样的障碍。因此，标准化的一个关键方面不仅是建立产品质量规范，而且是生产商实现这些规范的一致能力。

在冶金操作中具有巨大潜力的一项技术是绿色氢气，即通过可再生能源动力电解在基本清洁的过程中从水中产生氢气。氢气可以从根本上替代冶炼中碳的使用，完全防止二氧化碳的排放。然而，在这成为可行的大规模选择之前，还有很多障碍需要克服。

也许世界可以从中国学习。中国生产商已经开始将他们的冶炼厂迁离市中心。除了提供更好的清洁能源和原材料获取途径外，搬迁还可以在一个地点对不同金属冶炼产生的残余物进行联合处理。

同时，可以引入新技术来减少残留物和减少排放，同时可以放弃旧的、污染更严重的工艺。此外，随着行业合理化，行业将继续看到更多跨产能规模、不同技术甚至不同金属的并购，导致只有少数大型集团或产业集群控制金属生产。

从原材料的角度来看，新的治理标准将意味着更清洁的浓缩物，其有毒重金属含量较低，包括砷、镉和汞。政策还旨在提高战略金属资源的回收率，促进循环经济的发展。