建筑通告：最大限度地减少二氧化碳排放和创造商业机会

与麦肯锡公司合作建筑环境中的循环性 ：最大限度地减少二氧化碳排放和商业机会W H I T E P A P E RD E C E M B E R 2 0 2 3 图片 ： Getty Images ， UnsplashContents1在构建环境中转换资源循环 61.11.21.32圆形材料建筑 102.12.22.32.42.52.6免责声明本文档由世界经济论坛是对项目 ， 见解领域或互动的贡献。此处表达的发现 ， 解释和结论是世界经济论坛促进和认可的合作过程的结果 ， 但其结果不一定代表世界经济论坛的观点 ， 也不是其成员、合作伙伴或其他利益攸关方的整体观点。© 2023 年世界经济论坛。保留所有权利。本出版物的任何部分不得以任何形式或通过任何方式复制或传播 ， 包括影印和记录 ， 或通过任何信息存储和检索系统。建筑环境中的圆度 ： 最大化 CO2减排和商业机会 2 2023 年 12 月建筑环境中的循环性 ：最大化 CO2减排和商业机会前言费尔南多 · 戈麦斯资源系统和复原力 - 自然与气候中心负责人 ， 世界经济论坛执行委员会成员Sebastian Reiter合伙人,麦肯锡公司Jukka Maksimainen 麦肯锡公司高级合伙人J ö rgen Sandstr ö m头 ， 改造工业生态系统 - 能源和材料中心 ， 世界经济论坛一系列复杂的全球挑战 ， 包括卫生危机、地缘政治冲突和经济困难 ， 激发了这样一种说法 ， 即世界已经进入 “新常态 ” ， 组织必须应对危机并集中精力在这种不断变化的常态中 ， 没有改变的是迫切需要解决本世纪最普遍的问题之一: 应对气候变化及其对世界的深远影响。建筑环境具有积极变化的巨大潜力。建筑和建筑约占全球温室气体排放量的 26 ％ ， 主要是由于其大量消耗能源和材料。但是，有机会从当前的消费和生产模式过渡到更可持续的循环方法。通过重新构想设计流程，拥抱尖端技术并探索创新的商业模式，行业参与者可以从现有资产中释放更大的价值，节省关键资源并减少浪费。向更大循环性转变的紧迫性怎么强调都不为过 ； 不采取行动的每一天都加剧了人类面临的挑战。世界经济论坛的自然与气候中心和能源与材料中心与麦肯锡对循环性的潜力进行了全面探索 ， 以彻底改变建筑环境并创造可持续和有弹性的未来。通过对价值池和减排潜力的仔细分析 ， 我们的研究起到了作用采取行动 ， 揭示环境收益和重大经济回报。在这里 ， 我们分享一条通往更可持续的行业的道路 ， 该行业可以减少二氧化碳排放 ， 同时释放经济价值。随着行业开始迈向循环建筑环境的变革之旅 ， 认识到灯塔的关键作用至关重要 ， 灯塔提供了突破性的循环解决方案 ，demonstrate environmental impact, scalability and financial viability. These barriers brings together industry leaders to actively drive and accelerate the transition toward circularity, serving as beacon灵感和展示积极采用循环实践。通过拥抱循环 ， 它们不仅保护了地球 ， 而且释放了可持续的繁荣。我们感谢所有社区成员和论坛倡议领导人对本报告的奉献精神和宝贵投入。我们相信它将为领导人提供宝贵的指导和观点在公共和私营部门 ， 我们共同为建筑环境的未来规划路线。建筑环境中的圆度 ： 最大化 CO2减排和商业机会 3 执行摘要循环性可以减少建筑环境中 75 ％ 的具体排放 ， 同时创造巨大的经济价值。本白皮书量化了六种关键建筑材料的九个循环循环中二氧化碳 (CO2) 减排潜力和潜在净值收益 ： 水泥和混凝土、钢、铝、塑料、玻璃和石膏。圆形循环通过三个维度进行评估 ： 材料和矿物的再循环，可再生和回收能源以及通过碳捕获和储存 （ CCS ） 和碳捕获减少排放。和利用率 （ CCU ） 。结果表明 ， 圆形回路可以减弱0.5 至 0.8 千兆吨的 CO2(Gt CO2） 在 2030 年和 2050 年的 3.4 至 4.0 Gt CO2 之间。这占 2030 年建筑环境碳排放量的 13 ％ ， 但在 2050 年接近 75 ％ 。到 2030 年，材料和矿物的再循环以及 CCS / CCU 预计将分别占总减排量的 40 ％ 左右，到 2050 年，CCS / CCU 的贡献将增加到 50 ％ 以上。更广泛地讲，循环性还具有巨大的经济优势，到 2030 年有可能产生 310 - 460 亿美元的年度净利润收益，到 2050 年将产生 234 - 3600 亿美元的净利润收益。材料和矿物的再循环构成了绝大多数的潜力。2030 年和 2050 年的净值增长。通过特定策略 ， 可以使所调查的每种建筑材料更加循环 ：1. 混凝土和水泥 ： 混凝土和水泥占与建筑材料相关的二氧化碳排放量的 30 ％ 。矿化技术和智能破碎骨料等循环战略提供了可观的价值收益 ， 以及到 2050 年减少 96 ％ 的水泥二氧化碳排放量的潜力。2. 建筑钢材 ： 钢材已经是高度可回收的 ， 向电弧炉 （ EAF ） 钢铁生产的过渡和增加的废料收集有望实现。到 2050 年 ， 这些措施可以避免钢铁排放总量的 60 ％ 。3. 建筑铝 ： 循环的机会在于设计再利用 ， 增加再生材料的使用和采用替代燃料。这些措施可以导致到 2050 年与铝相关的二氧化碳排放量减少高达 89% 。4. 建筑塑料 ： 引入圆度杠杆 ， 例如设计重复使用和模块化 ， 增加再研磨塑料以及使用替代燃料 ， 到 2050 年 ， 可以将塑料的二氧化碳排放量减少多达 62 ％ 。5. 平板玻璃 ： 到 2050 年 ， 诸如设计再利用和模块化以及增加碎玻璃使用等做法可以减少多达 41 ％ 的玻璃二氧化碳排放量。6.石膏墙板 ： 到 2050 年 ， 在生产过程中回收 ， 降循环和使用可再生能源可以显着提高石膏的价值 ， 减少高达 31 ％ 的 CO2 排放。在这个变革性的旅程中，灯塔将发挥关键作用。灯塔促进合作，推进循环思维和传播数字技术。他们在建筑环境中的行业领先解决方案正在积极推动向循环性的转变，并为其他人树立榜样。建筑环境必须采取行动，部分是通过认识和突出这些主要的灯塔到更广泛的生态系统。建筑环境中的圆度 ： 最大化 CO2减排和商业机会 4 Introduction圆形建筑环境可满足迫切需求 ， 并为行业参与者创造广泛的机会。建筑环境是日常生活的重要组成部分 ， 提供了影响生活各个方面的基本服务 ， 从住房到交通。实际上 ， 个人 90 ％ 的时间都花在建筑物 ， 基础设施和城市生态系统中。1该生态系统占世界国内生产总值 （ GDP ） 的 13 ％ ， 雇用了 7 ％ 的工作年龄人口。2同时 ， 建筑环境是行星边界越轨的重要原因 ， 是气候变化和土地系统变化等关键环境指标的阈值。建筑环境贡献了三分之一的材料消耗和废物产生3和大约 37% 的与燃料相关的二氧化碳 (CO2) 排放来自人类。4 新建筑的排放中约有三分之一来自具体来源 ， 即材料生产和建筑 ， 三分之二来自运营来源。5随着人口的增长和城市化进程的加快 ， 将需要 300 亿平方米的新建筑将在未来 40 年内建造 ，6相当于每 40 天增加一座纽约市大小的建筑。大多数这种增长将发生在住宅建设新兴市场 ， 包括非洲、中东、东亚和南亚。7 总体而言 ， 到 2050 年 ， 仍需要建造 75% 的基础设施。8 因此 ， 创造一个可持续和有弹性的建筑环境对于人们的福祉和保持在安全的行星范围内至关重要。从线性经济向循环经济的转变旨在使经济增长与环境枯竭脱钩。在循环生态系统中 ， 原始资源投入和报废废物被最小化 ， 并且在不耗尽有限资源的情况下创造价值。到 2030 年 ， 在所有行业中 ， 新的经济增长来源估计将增加 4.5 万亿美元的全球经济产出。9同时, 圆形杠杆显著有助于减少 CO2 排放。本白皮书展示了建筑环境中循环的潜力 ， 以同时创造商业价值和减少二氧化碳排放。尽管该行业在污染，土地利用变化或生物多样性丧失等各个方面都对环境产生重大影响，但本白皮书专门讨论了减排的潜力，以确保进行全面的定量和定性分析。总体目的有三个方面 ： 第一，说明循环性如何有助于该行业的脱碳 ； 第二，量化关键材料的减排潜力和商业价值池 ； 第三，描述捕捉这种潜力需要什么。本白皮书也是一项行动呼吁，旨在确定建筑环境中的圆形灯塔，作为一种展示环境影响、财务可行性和可扩展性的方法。价值池和减排潜力的量化是在六种建筑材料的九个循环循环中进行的 ， 这在很大程度上有助于建筑环境的资源消耗和碳排放 ： 水泥和混凝土 ， 钢 ，铝 ， 塑料 ， 玻璃和石膏。圆度循环被纳入一个框架 ， 探索跨三个杠杆的圆度 ： 资源再循环 ， 资源效率和资源利用 ， 并考虑材料的影响尺寸和矿物、可再生和回收能源以及通过碳捕获减少排放。这些影响已经通过颗粒建模方法量化 ， 探索全球材料流动和循环循环在各自建筑材料层面以及建筑和建筑价值链不同阶段的实施。在本白皮书中 ， “建筑环境生态系统 ” 指的是房地产和基础设施。它涉及人类生活的各个方面 ， 从家庭和办公室到工厂和高速公路。它的价值链包括各种利益相关者 ， 从开发商和投资者到垃圾处理公司。建筑环境中的圆度 ： 最大化 CO2减排和商业机会 5 转换构建环境中的资源循环真正的循环性在各种流量和资源中捕捉新的潜在价值。从线性系统到循环系统的过渡揭示了创造价值的新机会 ， 通过有效的资源使用和新的业务模型来实现成本改进。整个价值链中的资源 ， 跨越三个关键维度 ： 资源再循环 ， 资源效率和资源利用率。目的是最大限度地提高资源的再循环 ， 以其最高价值消除浪费 ， 提高效率并减少对新建筑物的需求。Various circularity loop enable those three dimensions (see Figure 1). increased material rubricipation includes the reuse or remanufacturing of building components or high - value recyclingof material in the same or adjacent value chain. To enhance resource efficiency, waste is eleminated by valorizing it as a secondary raw material, as以及通过优化资源消耗来制造建筑材料或减少每栋建筑物的产品使用。为了延长资源的使用寿命并最大限度地利用资源 ， 空间和现有建筑物可以共享 ， 重复使用 ， 甚至重新利用 ， 翻新或翻新以延长其使用寿命。建筑环境中的圆度 ： 最大化 CO2减排和商业机会 61 其他价值链F i g u r e 1在建筑环境中跨越三个维度的九个圆形循环去除碳3b与 CCS可再生和回收能量2a设计和规划建筑材料1e减少和替代使用原始材料回收二次原料1d从其他行业回收消费前的二次原料从1b材料制造工艺和零件制造 3a用 CCU 回收碳碳固化和强化再碳化 / 矿化自然再碳化Constructing操作和使用增加建筑物和基础设施的使用1f维修和延长建筑物寿命1a再制造模块或组件1a1c回收消费后的二级原料材料升级1f重复使用或重新用途整个模块和组件解构废物处理回收到其他建筑物1d 组件或其他价值链 (下行周期)资料来源 ： 麦肯锡可持续发展实践 ， 艾伦 · 麦克阿瑟基金会材料和矿物能源CO2建筑环境中的圆度 ： 最大化 CO2减排和商业机会 7 ~234-3600.2-0.1.1资源再循环在建筑材料中，有许多选择可以在生产过程中使用回收的建筑和拆除废物 （ CDW ） 作为原始原材料的替代