美国石化生产的资源

核心观点

美国化学生产是该国工业领域温室气体排放量最高的部门，通过使用非化石原料及能源载体替代化石原料及能源生产“去化石化”化学品，是减少排放的重要途径。该报告分析了美国实现化学去化石化的资源潜力、技术路径和面临的挑战。

关键数据

• 美国工业排放约占全国温室气体排放的23%，其中石油化学行业约占3%。
• 化学品生产也是美国有毒污染物排放量第二高的行业，每年向环境释放约176,000吨有毒污染物。
• 美国每年工业过程排放超过6 GtCO2，其中约50%来自工业和发电。
• 美国废弃生物质资源估计有31.5亿吨干重，可捕获的工业CO2每年可达273亿吨。
• 2021年美国乙烯产量约6400万吨，丙烯约4100万吨，氨约3700万吨，甲醇约4800万吨。
• 美国风能和太阳能资源丰富，但当前可再生能源发电量仅占全国总能源发电能力的17%。

研究结论

• 美国拥有巨大的非化石原料获取潜力，包括废弃生物质、捕获的CO2、清洁氢气和乙醇，但需要大幅扩大清洁氢气、捕获CO2和甲烷的产能。
• 乙醇制乙烯和甲醇制烯烃是近期可行的去化石化路径，但需要扩大清洁氢气生产规模。
• 墨西哥湾沿岸地区是美国主要的化学生产中心，但缺乏足够的替代原料，而中西部玉米带地区拥有丰富的生物质和乙醇资源。
• 实现化学去化石化需要政府支持，包括扩大对接近商业化规模技术、工业改造以及大型示范项目的投资，并部署和提升清洁能源的获取。

面临的挑战

• 高昂的成本和融资是去化石化技术大规模应用的主要障碍。
• 间歇性可再生能源和电力竞争是获取持续零碳电力供应的挑战。
• 基础设施建设需要大量投资，包括运输原料和产品、储存氢气和CO2，以及为MTO工厂生产甲醇。
• 水资源短缺是大规模电解部署的潜在问题。
• 社区反对意见可能阻碍去化石化项目的实施。

解决方案

• 政府应实施并持续执行额外且持久的政策，包括降低改造现有设施或建设新低碳设施成本的政策、增强可再生能源的获取性和可及性、激励二氧化碳去除，并提升执行和监督公平绿色转型行政能力的措施。
• 应支持大规模示范和商业化设施的举措，推动碳捕获与储存技术的广泛部署。
• 改善州际许可程序以运输原材料和能源，优化项目审批机制，确保过程既高效又公正。
• 努力建立信任，与受影响的社区早期频繁互动，制定社区利益计划，并接受社会许可的限制。