Взгляд в будущее: путь к использованию низкоуглеродных, цикличных материалов (McKinsey & Company)

Цепочки создания стоимости в сфере материалов сложны и охватывают весь мир, на них приходится 20% мировых выбросов парниковых газов (ПГ). Чтобы достичь нулевых выбросов, мир осуществляет переход на новые материалы параллельно с продолжающимся переходом на новые источники энергии и мобильности.

Организации по всему миру берут на себя обязательства по достижению нулевых выбросов и цикличности для поддержки этого перехода и декарбонизации. Потребители и правительства всё чаще поддерживают нормативные акты и политику, способствующие циклической экономике, что свидетельствует об изменении общественного мнения в пользу устойчивых практик, что фундаментально укрепляет экономическую целесообразность перехода на низкоуглеродные, цикличные материалы. Однако многие компании сталкиваются с трудностями в формировании комплексного подхода к цепочкам создания стоимости материалов, в частности, из-за широкого спектра используемых материалов и ограниченной прозрачности операционных факторов и взаимозависимостей, особенно на более высоких этапах цепочки создания стоимости.

Для выбранных материалов мы рассматриваем основные источники выбросов, неиспользованные резервы циклических материалов, потенциальные пути декарбонизации и их техническую и экономическую осуществимость, а также ключевые возможности масштабирования декарбонизации и цикличности. Эти знания могут помочь компаниям, работающим в перерабатывающей отрасли, работать со своими цепочками поставок для стимулирования изменений, направленных на достижение целевых показателей сокращения выбросов, управление ограниченными ресурсами и достижение целей цикличности (ключевого рычага декарбонизации) экономически эффективным способом. Для создания общей фактологической базы для обсуждения заинтересованными сторонами, в данной статье представлен общий обзор проблем и возможностей декарбонизации и создания цепочек создания стоимости циклических материалов.

Декарбонизация производства материалов будет иметь решающее значение для общей декарбонизации

Сегодня на производство материалов приходится около 20 процентов мировых выбросов парниковых газов, поэтому борьба с выбросами, связанными с материалами, становится важнейшей задачей для компаний, стремящихся к декарбонизации.

Интенсивность выбросов и очаги выбросов значительно различаются в зависимости от материала

Анализ выбросов по всем материалам показывает, что для некоторых материалов, таких как алюминий и медь, декарбонизация выбросов категории 2 (косвенные выбросы от потребления электроэнергии) будет иметь большое значение. Однако другим цепочкам создания стоимости, например, для стали и никеля, для эффективной декарбонизации потребуется снизить выбросы категории 1 (технологические).

Ожидается, что в ближайшие годы рост спроса на низкоуглеродные, циклические материалы превысит рост производственных мощностей

По мере роста требований к декарбонизации и снижению рисков в цепочках поставок растет и спрос на материалы. Ожидается, что рост спроса ускорится из-за более высокой материалоемкости низкоуглеродных технологий (по сравнению с традиционными) и фундаментальных изменений в структуре потребления материалов. Например, мы ожидаем увеличения материалоемкости солнечной и ветровой энергии в 1,4–6,3 раза соответственно, а также беспрецедентного спроса на такие материалы, как литий и редкоземельные металлы.

Хотя принципиального недостатка в большинстве материалов, имеющихся в земной коре, нет, неизвестно, насколько быстро можно будет наращивать мощности (особенно для низкоуглеродных или циклических материалов) и вспомогательную инфраструктуру для удовлетворения растущего спроса, что уже привело сегодня к скачкам цен на некоторые материалы.

В отношении переработанных и других низкоуглеродных материалов существует дополнительная неопределенность, связанная с тем, как могут меняться экологические премии на фоне уже растущих цен на материалы, что требует от компаний принятия мер по обеспечению поставок.

На пути к низкоуглеродным, циклическим материалам понимание удельной экономики будет по-прежнему иметь решающее значение, а медленное развитие премиального рынка может стать узким местом для более широкого развития.

Некоторые рычаги снижения выбросов работают в разных цепочках создания стоимости материалов

С точки зрения конечного потребителя, декарбонизация цепочек создания стоимости требует комплексного подхода, учитывающего основные источники выбросов каждого товара (от сырья до производства и подготовки к производству на первом этапе).

Возобновляемая электроэнергия станет частью большинства инициатив по декарбонизации во всех цепочках создания стоимости. Для многих материалов также потребуется прозрачность выбросов углерода на всех этапах цепочки, чтобы информировать отраслевые и конкретные для каждого материала механизмы снижения выбросов, такие как адаптация технологических процессов и закупка низкоуглеродных материалов и расходных материалов.

Важно отметить, что цикличность может способствовать сокращению выбросов в различных отраслях и цепочках создания стоимости. Однако для увеличения содержания переработанных материалов в своей продукции компаниям необходимо детальное понимание существующих барьеров и возможностей. Одним из важных направлений может стать освоение новых вторичных ресурсов вместо конкуренции за уже ограниченные существующие запасы вторичного сырья.

Доступ к лому и переработанным материалам имеет решающее значение

На основе нашей оценки состояния переработки различных материалов мы выделяем пять межотраслевых тем для вторичных материалов:

1. Лом до и после потребления. Согласно анализу McKinsey, для большинства материалов переработка лома до и после потребления может достичь своих технических пределов (то есть превысить 80%) к 2035 году, если отрасли будут инвестировать в инновации в областях, поддерживаемых экономикой и политикой. Это означает, что компаниям, заинтересованным в получении дополнительных объемов, необходимо будет продумать, как использовать новые вторичные ресурсы (например, отходы от вышедших из эксплуатации изделий, то есть лом после потребления) или более эффективно использовать существующие ресурсы (например, избегая даунсайклинга). В частности, такие материалы, как алюминий, часто смешиваются в производственных процессах и продуктах, что затрудняет восстановление и сохранение определенных сплавов и ограничивает переработку смешанного лома в литые сплавы. Такие проблемы открывают возможности для диверсификации поставок за счет первичных материалов, выхода в новые регионы и привлечения новых заинтересованных сторон.

2. Сбор. Увеличение объёмов сбора — это путь к доступу к дополнительным потокам материалов для большинства товаров, особенно для материалов, которые в значительной степени подвержены непромышленному применению (например, отходы, переработка электрического и электронного оборудования). Хотя регулирующие органы уже частично рассматривают эту возможность цикличности, компании могли бы привлекать дополнительные объёмы за счёт партнёрств и создания специальных каналов и инфраструктуры для переработки электронных отходов.

3. Технологии. Устранение технологических барьеров на всех этапах вторичной цепочки создания стоимости может стать ключевым фактором развития переработки. Например, технология демонтажа может помочь использовать резервы вторичных магнитных редкоземельных элементов, которые в настоящее время теряются в электронике и бытовой технике из-за отсутствия предварительной сепарации. Расширенная сортировка также может обеспечить доступ к высококачественному сырью из алюминиевого лома или пластиковых отходов. Существуют также технологии переработки на основе мономеров или растворителей, позволяющие получить переработанный пластик первичных качеств. Однако эти технологии должны масштабироваться и стать конкурентоспособными по цене. Важно отметить, что, хотя некоторые процессы переработки, такие как механическая переработка и метанолиз, предлагают низкоуглеродные альтернативы, другие, например, пиролиз, могут приводить к выбросам углерода, аналогичным выбросам при производстве первичных пластиков, что подчёркивает необходимость тщательного выбора технологий переработки с учётом их воздействия на окружающую среду.

4. Альянсы. Для извлечения выгод из цикличности необходимо сотрудничество заинтересованных сторон по всей цепочке создания стоимости, чтобы обеспечить эффективную реализацию стоимости сложных потоков материалов, полученных из потребительских отходов, например, посредством объединения спроса и диверсификации рисков. Например, для различных марок алюминия, получаемых путем сортировки смешанного алюминиевого лома, могут потребоваться разные покупатели, что может способствовать улучшению экономики единицы продукции за счет масштабирования и ускорения кривой освоения технологий. В качестве альтернативы, партнеры по цепочке создания стоимости могут сотрудничать в построении замкнутой интеграции для снижения производственных затрат.

5. Многоматериальный подход играет важную роль. Подходы, направленные на одновременное извлечение нескольких типов материалов, станут более интересными в областях, где основная часть ценности уже извлечена, но некоторые критически важные материалы, такие как олово, тантал и другие материалы для печатных плат, остаются неиспользованными. Для обеспечения конкурентоспособности по затратам эти стратегии должны быть интегрированы в существующие цепочки создания стоимости и технологические процессы, возможно, с добавлением надбавок для достижения отраслевых предельных цен.

Открытие новых источников вторичных материалов может сэкономить на выбросах углерода

Рассматривая новые пулы вторичных поставок различных материалов, мы обнаруживаем, что большинство материалов будут немного дороже своих первичных аналогов с сегодняшней точки зрения.

Успешным участникам цепочки создания стоимости переработки необходимо будет выявить основные факторы, влияющие на затраты в их соответствующих экосистемах (например, сбор, демонтаж, сортировка или переработка), а также то, как их можно эффективно снизить, помимо прочего, за счет технологического развития, масштаба, недорогих логистических сетей и партнерских отношений, чтобы создать благоприятное экономическое обоснование для использования новых пулов вторичных материалов.

Хорошая новость заключается в том, что масштабирование поставок и, в некоторых регионах, рост стоимости выбросов углерода, а также нормативно-правовые стимулы для разработки продукции, прозрачности или целевых показателей по переработанным материалам (такие как Паспорт аккумулятора ЕС, Закон о критически важном сырье и Директива о транспортных средствах с истекшим сроком эксплуатации), как ожидается, помогут сделать переработанные материалы более конкурентоспособными по сравнению с традиционными альтернативами.

Низкоуглеродные, циклические материалы имеют решающее значение для снижения выбросов сложных продуктов. По мере усиления влияния экологических норм и общественного спроса на устойчивые решения, компании, которые активно адаптируются к этим изменениям, внедряя низкоуглеродные, циклические материалы, не только помогут смягчить последствия изменения климата, но и получат конкурентные преимущества на развивающихся рынках. Что касается доступности и стоимости материалов, сотрудничество будет иметь решающее значение для масштабирования решений. Эта серия статей, выделяя области, в которых компании могут быть наиболее эффективны в краткосрочной перспективе и разрабатывать долгосрочные стратегии, служит отправной точкой для обсуждения вопросов, связанных с различными цепочками создания стоимости.

Источник: https://www.mckinsey.com/industries/metals-and-mining/our-insights/looking-upstream-a-path-to-unlocking-low-carbon-circular-materials