Et grunnlag for industriell avkarbonisering

Klimaendringene, som drives frem av globale utslipp av klimagasser, krever at det handles raskt for å redusere karbonutslippene. Prosessindustrien er en viktig bidragsyter, og på tvers av alle sektorer har avkarboniseringstiltak et stort potensial for å redusere utslippene og nå målet om netto nullutslipp innen 2050. Hvis de karbontunge industriene samlet sett kan halvere utslippene sine - et oppnåelig mål i løpet av de neste tiårene - vil det redusere de globale utslippene med nesten 15 %.

For å legge grunnlaget for en avkarbonisering av industrien kreves det globalt lederskap og koordinering i alle industrisektorer, i tillegg til massive og målrettede investeringer i innovative, rene og nye teknologier, som hydrogen og andre alternative drivstoff.

Den samlede energisektoren — inkludert elektrisitet, varme og transport — er ansvarlig for omtrent tre fjerdedeler av de globale klimagassutslippene. Energibruk i industrien står for omtrent en tredjedel av de totale utslippene, og jern- og stålproduksjon, kjemisk og petrokjemisk prosessering, farmasøytisk produksjon, olje- og gassproduksjon og sementproduksjon står for en betydelig andel av disse utslippene.

Næringsmiddel- og drikkevareindustrien, ikke-jernholdige metaller - som aluminium - papirmasse og papir, maskinbearbeiding, gruvedrift, steinbrudd, bygge- og anleggsvirksomhet, tekstilindustri, trevareindustri og bilindustri er også viktige bidragsytere til industriutslippene.

Transport, som spiller en nøkkelrolle i alle industrimarkeder, er også ansvarlig for betydelige klimagassutslipp. Dette skyldes delvis elektrisitetsproduksjon til elektriske kjøretøy (indirekte utslipp), i tillegg til alle de direkte utslippene fra forbrenning av fossilt brensel for å drive transportaktiviteter.

Veitransport står for en betydelig andel av de globale utslippene fra forbrenning av bensin og diesel. Anslagsvis 60 % av utslippene fra veitransport stammer fra personreiser, mens de resterende 40 % kommer fra godstransport.

Luftfart, sjøfart og jernbanetransport står for resten av de transportrelaterte utslippene. Og til slutt kan dårlig konstruerte eller uvedlikeholdte rørledninger som lekker, skape direkte diffuse utslipp, først og fremst av metan, som er en svært potent klimagass.

Totalt sett står kraftselskapene for den største andelen av klimagassutslippene ved å forbrenne kull, olje og naturgass i konvensjonelle kraftverk. Derfor er en overgang til renere kraftproduksjonsteknologier en viktig vei til karbonreduksjon.

Det globale målet for avkarbonisering i industrien er generelt akseptert som «netto nullutslipp innen 2050». Som grafen viser, har det vært fremgang i arbeidet med å redusere industriutslippene. Det er imidlertid ikke alle initiativer som forplikter til netto nullutslipp.

Det finnes flere anerkjente måter å redusere industrianleggs karbonutslipp på, og hver av dem vil bli diskutert i de følgende avsnittene.

Globalt lederskap og koordinering av handel

Globale ledergrupper har utviklet metoder for å redusere klimagassutslippene, særlig gjennom Science Based Targets-initiativet (SBTi), som setter klimamål for bedrifter. SBTi er et globalt initiativ som er grunnlagt av Carbon Disclosure Project, UN Global Compact, World Resources Institute og World Wildlife Fund. Vitenskapsbaserte mål gir objektive mål som selskaper og nasjoner kan bruke til å fastsette nåværende klimagassnivåer, sammen med reduksjonene som kreves for å fortsette på programmet til netto null. Endress+Hauser har vært medlem av SBTi siden 2023. 

Investeringer i innovativ ren teknologi og energieffektivitet

For å nå ambisiøse mål som netto nullutslipp innen 2050, må selskaper planlegge tiltak for avkarbonisering umiddelbart og fremskynde dem når teknologien blir levedyktig nok til å gi meningsfulle resultater. For å nå disse målene investerer myndigheter og private virksomheter i ren teknologi, som grønn hydrogen-, sol-, vind-, vann-, tidevanns- og kjernekraft.

Fordi noen av disse teknologiene er mer upålitelige enn andre på nåværende tidspunkt, må man sørge for å fylle ut midlertidige hull. Alle disse teknologiene er karbonnøytrale, noe som betyr at de ikke produserer skadelige utslipp til atmosfæren. I tillegg må industrien jobbe for å redusere sløsing og feil i prosessene - for eksempel lekkasjer - som alle fører til unødvendige utslipp.

Nåværende og nye teknologier og praksis for avkarbonisering via hydrogen

Grønt hydrogen er totalt bærekraftig og slipper ikke ut klimagasser under bruk eller produksjon. Det er lett å lagre og svært allsidig, og det kan kombineres med andre produkter, for eksempel syntetisk gass og elektrisitet.

Men til tross for klimafordelene har hydrogen også ulemper. For det første er det dyrt å produsere og bruke sammenlignet med andre grønne energikilder. I tillegg er det bekymringer knyttet til hydrogenets skalerbarhet og plass i logistikkjeden.

Hydrogen er lovende, og både landbaserte og maritime transportoperatører investerer i forskning og utvikling. Kraftproduksjonsanlegg utforsker også metoder for å supplere - eller til og med erstatte - naturgassdrift med hydrogen. Hydrogen kan også blandes med naturgass i eksisterende rørledningsnett for å redusere utslippene.

Varmegjenvinning og sektorkobling

Effektiv avkarbonisering krever et bredt spekter av fornybare energiteknologier for elektrisitet. Dette gjelder spesielt teknologier for oppvarming, kjøling og varmegjenvinning, i tillegg til tradisjonell kobling i kraftvarmeverk, kogenerasjon (CHP) og fjernvarme. Varme- og kjølesektoren ligger 10 % bak elektrisitetssektoren når det gjelder avkarbonisering.

Avkarbonisering av oppvarmingssektoren er spesielt viktig i folkerike områder som Europa, Nord-Amerika, India og Kina, fordi den står for mellom en fjerdedel og halvparten av det endelige energiforbruket i disse markedene og en stor del av karbonutslippene i resten av verden.

Oppvarmings- og kjølingssektorene må bidra til å redusere klimagassutslippene ved å øke bruken av fornybare energikilder. Sektorkoblingstiltak - som tar sikte på å integrere elektrisitets-, varme- og transportvirksomhet i et mer sentralstyrt og gjensidig avhengig system for å optimalisere energieffektiviteten - bidrar også til dette målet.

Ved å utnytte både direkte og indirekte elektrifisering kan disse sektorene bli mer fleksible i energiutnyttelsen, samtidig som de kan redusere og gjenbruke strøm i energilagringssystemer.

En plan for avkarbonisering av industrien for å oppnå netto null karbonutslipp

Reduksjon av industriens karbonutslipp kan ikke gjennomføres alene, ettersom det krever innspill fra en rekke markedssektorer, inkludert offentlige og private aktører.

Fordi karbonreduksjon har en økonomisk kostnad for den enkelte bedrift, er suksess på dette området avhengig av reguleringer og insentiver. Noen endringer kan være selvfinansierende, for eksempel å endre prosesser slik at de bruker mindre energi og råmaterialer, samtidig som de produserer det samme produktet. Mange tiltak for å redusere karbonutslippene er imidlertid ikke økonomisk levedyktige, selv ikke på lang sikt. Da er det nødvendig med eksterne kreditter for å få fart på arbeidet.

Det politiske og samfunnsmessige presset har økt rundt denne aktiviteten de siste to tiårene, og det begynner å gi resultater. Men med dagens fragmentariske fremgang er ikke industrien i rute for å nå ambisjonene om netto nullutslipp innen 2050, og det kan derfor være nødvendig å innføre insentiver på global skala for å muliggjøre større sirkularitet.

I tillegg må alle industrisektorer få tilgang til et bredt utvalg av energikilder med lavt karbonavtrykk - inkludert grønt hydrogen, vannkraft, solenergi, vindkraft, tidevannsenergi (som fortsatt er under utvikling) og kjernekraft - for å skaffe den nødvendige energien uten å øke klimagassutslippene. I tillegg til miljøvennlig energiforsyning vil teknologier for karbonfangst og -lagring karbonfangst og -lagring bidra til å redusere utslippene.

Alle anlegg og sektorer må også redusere avfallet, samtidig som produktkvaliteten og driftsresultatene forbedres. Sirkularitet via resirkulering sikrer at ressursene bevares og avfallet minimeres.

Til slutt vil implementering av Industri 4.0/5.0-digitaliseringsteknologier, med instrumenteringsdrevet dataanlayse, muliggjøre bruk av avanserte konsepter for prosesskontroll i produksjonsprosesser og gjennom hele verdikjeden. Denne typen initiativer vil øke produktiviteten, forbedre produksjonskontrollen og redusere avfallsgenerering.

Å avkarbonisere den globale industrien, forsyningssektoren og transportsektoren er en stor oppgave som krever handling fra offentlige og private aktører over hele verden. Det er gjennomførbart, men det vil kreve en kollektiv innsats for å nå målet om netto nullutslipp innen 2050.