钢铁是世界上最重要的材料之一，对于我们驾驶的汽车、我们居住的建筑物以及使我们能够从一个地方到另一个地方旅行的基础设施来说都是不可或缺的。钢铁还占全球温室气体排放量的7%。2021年，45个国家承诺在未来十年追求钢铁近零排放。但是，零排放生产社会所需的钢材有多大可能呢?

一项针对日本钢铁行业的新研究表明，如果我们真正致力于实现零排放，就必须为钢铁产量下降的情况做好准备。日本制定了到2030年将钢铁排放量减少46%，到​​2050年实现零排放的目标。到目前为止，实现这一目标的路线图在很大程度上依赖于未来的技术创新。人们对碳捕集与封存(CCS)和氢基技术的发展抱有希望。

在NatureSustainability发表的研究中，日本国立环境研究所研究员、目前在剑桥大学工作的渡磨拓磨博士认为，没有灵丹妙药。他说，目前减少碳排放的计划低估了开发CCS和氢技术并广泛部署它们的难度。

“这些技术仍然面临着严峻的技术、经济和社会挑战，尚未大规模实施。重要的是，是否会有足够的非排放电力来使用这些技术是高度不确定的。”我们需要面对这样一种可能性，即技术创新可能无法及时准备好，使我们能够维持目前的钢铁生产水平，同时将排放量降至零。

该研究涉及绘制日本工业中钢铁的当前流动情况，并使用模型来探索如果未来实施严格的碳预算，该行业可能会发生怎样的变化。Watari博士解释说，根据目前的做法，在零排放碳预算下，生产的钢材数量和质量将急剧下降。这是因为资源匮乏和降级回收的做法，其中含有杂质的废钢被用来制造新产品。这些杂质很难去除，因此新产品的质量和功能与原来的钢材不同。

Watari博士说：“到2050年，零排放钢铁生产是可能的，但与目前的总产量相比，数量和质量都有限。这是由于零排放兼容资源的可用性有限以及废钢的降级循环做法。”

研究表明，在零排放的碳预算下，与今天相比，钢铁产品的生产将受到极大限制，最多只能达到目前水平的一半左右。在这种情况下，高质量的钢铁生产(例如钢板)将受到特别严重的打击。

言外之意很明显。仅仅依靠科技银弹来改变钢铁供应是不够的。我们还需要认真研究通过改变钢铁使用文化和提高材料效率来减少需求的策略。我们还需要进行升级再造，从废钢中生产优质钢材。

这将需要钢铁使用者和钢铁生产者的合作。如果钢铁产品的设计使用寿命更长或重量更轻，则可以提高资源效率。一旦钢铁产品达到使用寿命，可以通过先进的分拣和切碎来去除废钢中的杂质，从而实现升级回收。作为一个社会，日本可能还必须减少对钢铁的依赖，并转向“服务使用”而非产品所有权的模式。与今天钢铁丰富且便宜的今天不同，净零排放的未来将要求我们以更高的效率使用更稀缺、更昂贵的钢铁资源。

Watari博士总结说，我们确实需要投资于技术创新，但我们不能简单地等待它们出现。相反，钢铁用户需要为钢铁供应减少的世界做好准备：“我们不否认需要投资创新生产技术。相反，我们要强调的是，我们应该寻找更具战略意义的选择，而不是简单地依靠银弹生产技术。将材料效率和升级回收置于脱碳计划的核心可以减少对创新生产技术的过度依赖，并为这些技术可能无法及时充分扩大规模的风险做好准备。”