備注：*本表資料由姚世煥先生提供。

    綜上所述，我國(guó)提取1噸原鋁直接排放的二氧化碳雖然僅比國(guó)外高10.3%，但排放總量卻比世界任何一個(gè)國(guó)家都多。2008年全球原鋁產(chǎn)量42540千噸，其中中國(guó)產(chǎn)量為13180千噸，其二氧化碳排放量約70777千噸，占國(guó)外總排放量142983千噸的49.5%，幾乎占到一半；占全球總排放量213760千噸的33.2％。這是一個(gè)不可忽視的數(shù)字，應(yīng)引起重視。

    如果將間接原鋁生產(chǎn)的二氧化碳排放量也計(jì)算在內(nèi)，則是一個(gè)大得更可怕的數(shù)字。據(jù)匡算，若生產(chǎn)1噸原鋁的綜合電耗按15000千瓦時(shí)計(jì)算，則火力發(fā)電廠的二氧化碳排放量為約13噸。假如都按用火力發(fā)電生產(chǎn)鋁，則中外生產(chǎn)1噸原鋁的間接二氧化碳排放量相差無(wú)幾。不過(guò)國(guó)外生產(chǎn)原鋁的能源結(jié)構(gòu)中，水電與核電占相當(dāng)大的比例，如俄羅斯、加拿大、美國(guó)、巴西、委內(nèi)瑞拉等國(guó)，水電占有較大比例。在西歐鋁工業(yè)的能源結(jié)構(gòu)中，核電占有不小的份額。而在中國(guó)，原鋁工業(yè)的能源結(jié)構(gòu)中，火電占的比例大，核電為零。因?yàn)橹袊?guó)現(xiàn)有的核電站都在沿海地區(qū)。水電占的比例也相當(dāng)小。因此，中國(guó)生產(chǎn)1噸原鋁的直接、間接二氧化碳總排放量至少比國(guó)外的平均值大22%以上。

     （二）達(dá)到減排40％目標(biāo)：歲月漫漫，道路艱辛

鋁工業(yè)排放的二氧化碳，都源于生產(chǎn)過(guò)程中消耗炭素制品與含碳物質(zhì)。在今后10余年要達(dá)到溫家寶總理提出的“到2020年單位生產(chǎn)總值二氧化碳排放量比2005年下降40%～45％的目標(biāo)”是非常困難的。例如，2009年炭陽(yáng)極的平均消耗量為約435千克／噸鋁，若要減少二氧化碳排放量40%，則陽(yáng)極炭塊的消耗量不能大于261千克／噸鋁。顯然，在現(xiàn)有的技術(shù)條件下是辦不到的。即使在實(shí)驗(yàn)室能做到，商業(yè)化生產(chǎn)也幾乎在可預(yù)見(jiàn)的時(shí)期內(nèi)難于實(shí)現(xiàn)。從1888年的直流電耗40000千瓦時(shí)／噸鋁降到今天的13000千瓦時(shí)／噸鋁，用了120余年，經(jīng)過(guò)了五、六代人孜孜不倦的探索與大量試驗(yàn)。今天，實(shí)現(xiàn)低碳鋁工業(yè)也將是一項(xiàng)歲月漫漫的艱辛歷程，需要幾代人努力。發(fā)展非消耗性陽(yáng)極與可濕性陰極，將直流電耗降到10000千瓦時(shí)／噸鋁或更低一些，或者干脆告別電解法，到那時(shí)，我們才可以說(shuō)綠色的低碳鋁時(shí)代降臨人間。

     （三）中鋁站在發(fā)展低碳鋁工業(yè)的最前端

    作為中國(guó)鋁工業(yè)脊梁的中鋁公司，在發(fā)展低碳鋁工業(yè)方面站在最前端。在創(chuàng)建國(guó)際化多金屬礦業(yè)公司的進(jìn)程中，中國(guó)鋁業(yè)以全面科學(xué)發(fā)展為指導(dǎo)，始終把節(jié)能減排作為公司的方針，使一些重要的主導(dǎo)產(chǎn)品生產(chǎn)工藝和能耗指標(biāo)領(lǐng)先國(guó)際水平，有些已躋身世界先進(jìn)行列。譬如，青海分公司研發(fā)的“新型線性給料器在電解煙氣凈化中的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用”項(xiàng)目和“炭素陽(yáng)極焙燒爐燃燒控制系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)研究”項(xiàng)目，投入使用以來(lái)均取得了預(yù)期效果，降低了能耗，減少了污染，經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益明顯；焦作萬(wàn)方鋁業(yè)股份有限公司成功應(yīng)用船形陽(yáng)極使陽(yáng)極單耗下降13千克／噸鋁，綜合交流電耗下降189千瓦時(shí)／噸鋁、二氧化碳排放量減少331千克／噸鋁；等等。

  中國(guó)鋁業(yè)計(jì)劃在今后3年內(nèi)逐步淘汰高成本及落后鋁產(chǎn)能200千噸／年和1000千噸／年的氧化鋁產(chǎn)能，大約6.7%的產(chǎn)能將在2011年底前關(guān)閉，并將轉(zhuǎn)換現(xiàn)有的1000千噸／年落后、高成本氧化鋁產(chǎn)能，變成生產(chǎn)化學(xué)等級(jí)氧化鋁。

    調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，發(fā)展高附加值低能耗的低碳產(chǎn)品，是中國(guó)鋁業(yè)采取的另一條發(fā)展低碳鋁工業(yè)措施。不斷開(kāi)發(fā)高附加值和高技術(shù)含量的鋁、銅材，以滿足國(guó)防軍工發(fā)展的需要，得到了國(guó)家有關(guān)部門的充分肯定。中國(guó)鋁業(yè)高起點(diǎn)建設(shè)的200千噸／年的再生鋁項(xiàng)目，比同等規(guī)模的原鋁廠可節(jié)電28億千瓦時(shí)，二氧化碳排放量可減少約102千噸／年。該項(xiàng)目的一期已于2008年投產(chǎn)。

     中國(guó)鋁業(yè)投資興建的中鋁南海鋁合金有限公司，利用約80%的廢鋁生產(chǎn)擠壓圓錠，實(shí)現(xiàn)鋁的循環(huán)利用，節(jié)能減排效果顯著，是一個(gè)名副其實(shí)的低碳經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目。在原鋁方面，中國(guó)鋁業(yè)逐步形成了以包頭鋁業(yè)、山東分公司為代表的鑄造鋁合金基地和以貴州分公司、青海分公司為代表的軋制扁錠生產(chǎn)基地以及以連城鋁業(yè)公司、青海分公司為代表的鑄軋帶坯卷生產(chǎn)基地，等等，直接用原鋁生產(chǎn)加工用的鑄錠及帶坯卷，免去加工廠重熔，可免除重熔能耗和減少金屬燒損，消除二氧化碳排放，每年可減少柴油能耗54千噸，減少金屬損耗約11千噸，減少二氧化碳排放約73千噸。

二、鋁加工業(yè)的低碳之路

    鋁加工材與鑄造產(chǎn)品在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中直接排放的二氧化碳僅相當(dāng)于提取原鋁直接排放二氧化碳的12%左右，排放的主要工序有：鋁錠重熔、廢鋁復(fù)化、鑄錠均勻化、熱加工前的預(yù)加熱與各種熱處理等。排放量最多的是前兩道工序，除極個(gè)別企業(yè)外，中國(guó)重熔與復(fù)化鋁廢料用的燃料主要是柴油與天然氣，電能及其他燃料極少。據(jù)筆者調(diào)查與計(jì)算，熔煉鋁（重熔用錠）排放的二氧化碳約90.3千克／噸鋁；熔化廢鋁排放的二氧化碳稍多一些。其原因一是因?yàn)槿刍瘡U鋁本身消耗的燃料略高一些，二是因?yàn)閺U鋁上粘有油污與其他臟物，也要多消耗一些燃料，因此排放的二氧化碳為約93.5千克／噸鋁。均勻化處理、預(yù)加熱、退火、固熔處理等，若用礦物燃料加熱與保溫，也必然會(huì)排放二氧化碳。所有的鋁材在生產(chǎn)過(guò)程中都必須經(jīng)過(guò)一次或幾次熱處理。就全國(guó)來(lái)看，鋁材加工過(guò)程（不含熔煉鑄造）中排放的二氧化碳為約1巧千克／噸鋁材；鑄件及壓鑄件的熱處理次數(shù)較少，二氧化碳排放量按65千克／噸鋁計(jì)算。

     （一）加工鋁材及生產(chǎn)鑄件排放的二氧化碳

    2009年中國(guó)生產(chǎn)加工鋁材12350千噸，生產(chǎn)鑄件及壓鑄件4540千噸；加工材的投料量約18450千噸，壓鑄件及鑄件的投料量約5800千噸。加工材的綜合成品率按70%計(jì)算，壓鑄件及鑄件的綜合成品率按78%計(jì)算。它們的二氧化碳排放量示于表2，由于篇幅有限，沒(méi)有對(duì)每一種鋁材、每一種熱處理的二氧化碳排放量進(jìn)行計(jì)算。

表2  2009年中國(guó)鋁加工業(yè)及鑄造業(yè)的二氧化碳排放量

     備注：①按產(chǎn)量的105.3%計(jì)算；

           ②按產(chǎn)量的103.5%計(jì)算；

     （二）低碳鋁加工業(yè)及鋁鑄造業(yè)的發(fā)展之路

    由表2所列數(shù)據(jù)可知，2009年中國(guó)鋁加工業(yè)及鋁鑄造業(yè)排放的二氧化碳總量為4093.3千噸，其中熔煉占54%，熱處理工序占46%。在生產(chǎn)過(guò)程中，鋁材及鑄造產(chǎn)品的熱處理是不可或缺的，同時(shí)必須在加工廠與鑄造廠內(nèi)進(jìn)行，僅有極少量的個(gè)別工序可在專業(yè)化的熱處理廠內(nèi)進(jìn)行。所以，熱處理的節(jié)能減排在于提高熱效率，改進(jìn)熱處理工藝，縮短熱處時(shí)間和采用先進(jìn)的熱處理設(shè)備等。

    熔煉鑄造工序最具節(jié)能減排潛力。這不僅是因?yàn)樗欧诺亩趸剂看?，而且還在于只要調(diào)整一下鑄錠或鑄造產(chǎn)品的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，就可以取得巨大的節(jié)能減排效果。例如，可以在鋁電解廠生產(chǎn)鑄錠和（或）鑄軋帶，也可以向鋁電解廠購(gòu)買原鋁生產(chǎn)的鑄錠和（或）鑄軋帶坯；可以利用原鋁生產(chǎn)壓鑄件和（或）鑄件，也可以利用原鋁生產(chǎn)線桿。2009年中國(guó)利用原鋁直接生產(chǎn)的鑄錠、壓鑄件、鑄件、鑄軋帶坯、連鑄軋帶坯、線桿等還不到12%，而有些工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家已達(dá)65%以上。如果中國(guó)的這個(gè)比例能達(dá)到60%，按2009年重熔的鋁錠計(jì)算，就可以減少二氧化碳排放1325千噸，何樂(lè)而不為呢？

建設(shè)低碳鋁工業(yè)不單純?cè)谟诮档投趸寂欧帕?，還要同步降低一切對(duì)環(huán)保不利物質(zhì)的排放。對(duì)水要做到零排放，盡量減少氮氧化合物的排放；在鋁熔體凈化處理過(guò)程中，不用熔劑與氯；盡量不排放或少排放固體廢棄物；對(duì)廢棄物進(jìn)行綜合利用與無(wú)害化處理。

     三、結(jié)束語(yǔ)

    氣候變化是全人類發(fā)展面臨的最不確定的最大挑戰(zhàn)，其規(guī)模之大，范圍之廣，影響之深，亙古未有。目前，應(yīng)對(duì)全球氣候變化已經(jīng)成為世界各國(guó)領(lǐng)導(dǎo)人的共識(shí)。向低碳經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型，是中國(guó)鋁工業(yè)的必由之路，也是中國(guó)新發(fā)展模式的要求。新世紀(jì)以來(lái)，中國(guó)鋁工業(yè)進(jìn)入高速發(fā)展期，發(fā)展模式是粗放型的，鋁工業(yè)是能源消費(fèi)大的產(chǎn)業(yè)之一，也是二氧化碳排放多的產(chǎn)業(yè)之一。鋁工業(yè)應(yīng)全面貫徹科學(xué)發(fā)展觀，做好結(jié)構(gòu)調(diào)整，合理利用資源，積極淘汰落后設(shè)備，采用節(jié)能的、排放物少的清潔工藝。氧化鋁與原鋁工業(yè)大約還有占總產(chǎn)能10%的落后生產(chǎn)能力，鋁加工業(yè)落后產(chǎn)能占的比例更大，為25%左右，如能源效率低的熔煉爐仍占相當(dāng)大的份額，塊片式二輥軋機(jī)尚未絕跡，大部份雙輥式連續(xù)鑄軋機(jī)的速度有待提高，錠坯供應(yīng)結(jié)構(gòu)亟待轉(zhuǎn)型，等等。

    鋁工業(yè)必須積極應(yīng)對(duì)低碳時(shí)代的挑戰(zhàn)，勇于承擔(dān)發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的責(zé)任，制定完善低碳鋁工業(yè)與鋁企業(yè)發(fā)展的路線圖。