欧洲钢铁技术平台秘书长Jean-Pierre Birat 教授指出：“乍看起来，铝、碳纤维、镁和塑料等比钢材重量轻，或者更准确地说，比钢材密度低，似乎是让人感兴趣的替代材料。然而，当我们把一种材料的完整生命周期考虑在内时，钢材因其强度、耐久性、再循环性、多用途性以及成本等原因，仍然具有竞争力。” 为了可持续性地解决社会问题，需要采用生命周期思维方式。在生命周期的每个阶段，都有减少资源消耗和提高产品性能的潜力。 生命周期思维要求我们，考虑产品生命周期中各个阶段使用的原料、消耗的能量以及产生的废物和排放物。这种思维方式始于产品设计，终于产品的使用寿命结束。作为设计合理的含钢产品，应该已经预见到生命周期结束时产品组件的再利用或再循环。 通过计算产品“全生命周期”中各个阶段的资源和能源消耗使用情况，以及废物和排放物的产生情况，才能明确认识一种产品的真实环境影响。也只有这样，我们才能确定从哪里提高产品的长期环境可持续性。 生命周期思维之所以重要，还有另一个原因。当我们了解一种产品在其生命周期中各个阶段的实际影响时，就能对应使用哪种材料做出最恰当的决定。例如，除了高强度钢材之外，有时铝、碳纤维和塑料等低密度材料也被用于轻量化用途。 但是，低密度材料或制造费用高昂，或在生产期间破坏环境，或在产品生命结束时，可能需要填埋处理。对于这些材料，可能尚并没有经济的办法进行再循环或再利用。 - 04 - 生命周期评价法（Life Cycle Assessment，LCA） 生命周期评价法考察了材料生命周期的所有阶段，包括产品制造、产品使用和废弃回收阶段。这种方法被称为“从摇篮到坟墓”评价法。以钢材为例，当材料可以完全循环再生变成相同材料，且没有品质损失时，这种方法则可称为“从摇篮到摇篮”评价法。 生命周期评价通常由四个阶段组成： ①　定义目标和范围：确定研究目的和研究边界。 ②　生命周期清单：收集并计算数据，制作相关产品的材料、能耗和排放物清单（输入和输出清单）。 ③　生命周期影响评价：在生命周期清单基础上，对特定产品或系统的潜在环境影响进行量化。最常用到的一种量 化标准是“全球变暖潜能值”(GWP)，该值以二氧化碳当量形式，表示温室气体排放物。 ④　解释：确定重要的环境问题、给出结论和提出建议。 生命周期清单/生命周期评价的品质和相关性，以及应用范围和解释，取决于采用的方法论。国际标准化组织(ISO)制定了一些标准，这些标准为方法系的选择提供了指导，并且设置了透明度和报告规则。 - 05 - 钢铁行业的生命周期评价（LCA） ①　原料与钢铁生产 炼钢使用的主要原料包括铁矿石、煤炭、石灰石和废钢（或再循环钢材）。 目前，炼钢主要有以下两条生产工艺： 高炉工艺：该工艺以高炉和碱性氧气转炉为基础。世界上大约70%的钢材通过该工艺生产。 电弧炉工艺：主要原料是废钢和/或直接还原铁或铁水以及电。世界上大约30%的钢材通过电弧炉路线生产。 过去50年间，钢铁业技术进步已极大降低能耗。世界钢铁协会的会员单独或共同探索开发新的突破性技术，以进一步减少炼钢工艺能耗和二氧化碳排放量。钢铁企业还通过碳捕获和碳存储技术，减轻二氧化碳排放物的影响。这些技术也帮助企业进一步减少炼钢过程中的其他排放物，例如，粉尘、氮氧化物和硫化物等。 ②　制造和使用 在制造阶段，中间钢铁产品（例如，热轧卷材）被转化成为汽车等含钢产品。经过设计的钢材可以满足几乎任何应用所需的特定强度、耐久度和废弃回收阶段再循环要求。由于先进高强钢的使用，汽车设计可以做到更轻型、更安全、燃料更经济，并且可以减少生命期间温室气体的排放。 目前，钢铁行业正在研究强度更大、重量更轻的新型钢材。例如，为建筑业开发更高等级钢种，可以更高效地建设更大、更高的建筑物，并且可以减少建筑用钢量。 ③　再利用和再制造 通过设计，可以再利用或再制造的钢铁产品，能够保护更多资源。 再利用的优势在于，再利用只需极少甚至完全不需要能源。钢铁产品在其生命周期结束时，可部分或全部再利用，这可显著延长钢铁产品的生命周期。例如，建造轮船的钢板可以重新轧制，用于建造新的船舶，输入的能源只有钢材的加热、重轧和运输能源。 再制造是将耐用的旧产品恢复到几乎全新状态。其中包括将产品拆开，将每个组件彻底清洁并检查是否有损伤，然后按照原始设备制造商的规范进行翻新或更换新部件，然后，再将产品重新组装和测试，以确保正常运行。许多钢铁产品已经可以再制造，其中包括机床、电机、自动传动装置、办公家具、家用电器、汽车引擎和风轮机等。 ④　再循环 钢材可以百分百再循环，而且不会丧失其内在材料属性，钢材是世界上再循环率最高的材料。每年再循环的自产废钢和报废废钢大约有6.5亿吨，节约了大量能源和原料。 通过利用磁选技术，可以方便地从几乎任何废物流中回收报废产品中的废钢。世界钢铁协会有一份报告显示了不同行业的回收率，小型电器和家用电器的回收率为50%，机械的回收率则高达90%以上。商用建筑和工业建筑的结构钢材可以达到98%的回收率。 再循环确保炼钢投资的原料价值在钢铁产品生命结束之后还能长久延续，并且钢材仍然构成社会的永久性资源。 再循环可以保护宝贵的资源，对循环经济有重要意义。