《蓝色经济》第46案例探讨了将旋转水泥窑创新性地改造用于可持续废物管理。尽管水泥行业在全球市场中规模庞大,由拉法基和CEMEX等少数主要企业主导,但其面临重大挑战,包括高温室气体排放,占全球人为二氧化碳排放的5%。传统的窑改进措施仅能有限减少排放,因产量增加导致整体污染上升。安德斯·比斯特罗姆提出将废弃水泥窑转为固体市政废物处理厂,能够分离和回收废物制成清洁堆肥,同时减少对煤炭的依赖。这一方法不仅减轻了环境影响,还通过降低废物管理成本和创造就业机会带来经济效益。在日本的成功实施展示了大规模采用的潜力,强调了蓝色经济中相互关联系统的方法,并鼓励在该领域进一步的创业举措。
The Blue Economy's Case 46 explores the innovative repurposing of rotary cement kilns to support sustainable waste management. Despite the cement industry's massive global market, dominated by a few major players like Lafarge and CEMEX, it faces significant challenges, including high greenhouse gas emissions, contributing to 5% of global man-made CO₂ emissions. Traditional efforts to modernize kilns only achieve limited emission reductions, leading to increased overall pollution due to higher production volumes. Anders Byström proposed converting defunct cement kilns into solid municipal waste processing plants, enabling the separation and recycling of waste into clean compost while reducing reliance on coal. This approach not only mitigates environmental impacts but also offers economic benefits by lowering waste management costs and creating jobs. The successful implementation in Japan demonstrated the potential for large-scale adoption, highlighting the interconnected system approach fundamental to the Blue Economy and encouraging further entrepreneurial initiatives in this sector.
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到2013年,全球水泥市场的年总值将达到2460亿美元,相当于35亿吨建筑材料。水泥是世界上使用最广泛的建筑材料。中国的产量约占世界产量的50%,而印度是第二大制造商,其特点是增长更快——甚至比中国还快。欧美市场正从2008-2009年的深度下跌中缓慢复苏,美国销售额在一年内下降了约17%。 水泥行业高度集中在少数人手里。世界上最大的五个生产国控制了世界一半以上的生产能力。拉法基(法国)就是世界市场领导者,2009年销售额为161亿美元,仅次于豪西蒙(瑞士)。拉法基去年在中国收购了前所未有的17家水泥厂。墨西哥,美国 世界水泥第三,但建筑材料第一在这个全球产业中提供了一个罕见的来自拉丁美洲的领导。在过去的20年里,美国这个行业的就业人数下降了23%,降幅很大。这主要是因为通过不断增加的回转窑尺寸来寻求规模经济。拥有1000多台设备的丹麦世界领袖弗·史密斯建造了中国铜陵最大的水泥窑,日产水泥12000吨。 水泥行业的主要挑战之一是温室气体(GHG)排放。 每吨硅酸盐水泥需要1.3吨石灰石,石灰石被加热到1450度,从而释放CO2,同时使用0.2吨煤和100千瓦时的电力。这 据估计,2010年工业排放了29亿吨二氧化碳,是导致气候变化的主要原因之一,占全球人为GHG的5%排放。大多数气候中性的水泥窑仍然每生产一公斤水泥产生0.66公斤二氧化碳,其中90%在生产时释放,只有5到10%通过运输,另外5%通过现场发电。
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欧盟资助那些购买过时水泥厂并用清洁技术改造它们的公司。然而,最绿色的技术只能减少二氧化碳的排放百分之二十。产生这种建筑材料的化学反应只是释放二氧化碳。由于世界上水泥产量的增加,产生的总污染也随之增加。这被描述为反弹效应:整体污染增加,而单位产量减少。该行业已转向包括废物,否则会产生更糟糕的环境挑战,如产生甲烷气体(对气候的影响是二氧化碳的21倍)或消除碳风险。在生产过程中燃烧垃圾和轮胎会对大气造成污染。另一方面,水泥工业的主要成本之一是它的关闭,由于引人注目的石棉案例导致公司濒临破产,值得注意的是,在50年代和60年代,石棉是水泥工业使用的标准材料。 当安德斯·比斯特伦观察到一个在高温下处理水泥数十年的回转窑的机械奇迹时,他不禁被打动了。他钦佩这个笨重的设备在斯托拉维卡生锈了,就在斯德哥尔摩南部一个废弃的水泥厂。这样一个工程杰作怎么能仅仅因为它的废料而被估价呢。水泥公司面临着高昂的关闭成本,但对安德斯来说,这些设施可能是 转化为城市固体废物(SMW)处理厂。不仅烧煤,在加工石灰石的过程中,他想象着整个工厂将如何接收所有金属,然后以每天300吨的速度保留900吨,将有机和无机材料混合,进行好氧和厌氧消化。所有废物可以被分离和回收,剩下的就是干净的堆肥。
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从工厂再转化到废物分离的创新过程是从一个每天一吨到完全运转。然而,它引起了Masatsugu的注意。谷口,日本最大水泥集团泰和友水泥的高管。他意识到,对于一个面临缩减的基础设施来说,这可能是一个突破,对水泥的需求,同时对废物的需求也在增加。基于在瑞典对日本废料的试点研究,泰和友水泥的工程师得出结论,如果在这些废弃的回转窑中进行处理,SMW的总热值可能达到煤的50%,这是一种传统的窑内燃料。投资4000万美元,在日本琦玉县Hidaka市建立了第一个工业规模的设施。一个废弃的窑接收来自当地废物的所有SMW管理公司。这使得该市可以放弃对焚烧设施的未决投资,也不寻求扩建垃圾填埋场。这减轻了的税收负担。当地居民,同时改善了空气质量。瑞典的技术将低热量废物转化为高热量废物,同时消除了垃圾填埋场产生甲烷气体的风险,甲烷是一种有毒的温室气体。这个过程每天节省20吨煤,进一步有助于减少排放,由于使用了可用的材料,传统的废物管理系统成本更低。这种方法将行业视为一个相互关联的系统,这是一个蓝色经济关键特征。经过两年的测试,日本经济产业省(METI)颁发了经营许可证。
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世界上未被充分利用的资本结构之一是制造业设施的注销。由于这些贷款在资产负债表中通常几乎没有价值,因此 它已经完全摊销,这些仍然面临着关闭和拆除成本高的风险,因为公司被禁止以象征性的价格出售这些旧设施,以前是惯例。如果水泥公司坚持水泥的核心业务,那么它将仍然是一个风险。另一方面,如果水泥公司准备跳出框框,与互补的合作伙伴建立一个财团,那么他们可以减少自己的负债,减少对气候的负面影响,创造就业机会,提高投资回报,甚至减轻由于昂贵的废物管理带来的税收负担。利用你所拥有的,减少政府赤字,同时满足基本的能源需求是商业发展的基础。像安德斯·比斯特伦这样的企业家证明了这项业务可以在私人资金非常有限的情况下起步。如同 水泥行业的资本支出将继续减少,取而代之的是更小的烤箱 拥有三到四倍产能的回转窑将会越来越多。以废品的价值出售这些,并不符合为SMW管理层提供一个新的根本选择的机会,即以更低的成本,而不被夹在填埋或焚烧选项之间。企业家有责任做出改变。
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