它是世界上最大的行业之一，消耗了全球生产的化石燃料的10% 以上，每年排放的温室气体估计为 3.3 吉吨，超过印度的年排放量——但化工行业在很大程度上被忽视了说到气候。
这个庞大的行业生产范围广泛的产品，其中许多产品支持其他行业——农业杀虫剂、采矿用酸、机械润滑剂、清洁剂成分、化妆品、药品和塑料。
虽然该行业在转向低碳经济方面可以发挥重要作用——为太阳能电池板提供涂层、为降低车辆能源消耗的轻质塑料和用于建筑的绝缘材料——但它也是碳密集型的，预计会变得更加密集。随着世界承诺放弃化石燃料能源，石油公司一直押注化学品作为保持盈利的一种方式。国际能源署预测，未来十年石化产品可能占石油需求的 60%。
对于许多政客来说，他们已经成为一个不可触及的部门
扬-贾斯图斯·安德烈亚斯
化工行业是石油和天然气的最大工业用户，但它的碳足迹排在钢铁和水泥之后，排在第三位，因为该行业消耗的化石燃料中只有大约一半是作为能源燃烧的。其余部分用作塑料等产品的原料，只有在这些产品达到使用寿命时才会释放排放物，例如，在焚烧废塑料包装或旧床垫时。
降低该行业的排放量是可能的，但在技术上令人生畏。此外，这个庞大而复杂的行业在全球范围内支持数百万个工作岗位，具有巨大的政治和经济影响力。“对于许多政治家来说，它们已经成为一个不可触及的部门，”挪威环境非营利组织 Bellona Europa 的产业政策负责人 Jan-Justus Andreas 说。
然而，化工行业发现自己越来越受到审查——来自需要实现雄心勃勃的减排目标的国家以及呼吁该行业减少其污染产品的研究人员、科学家和活动家。
远离肮脏的能源
降低排放的一种方法是关注化工厂——提高效率并转向低碳能源。
该行业的大部分直接二氧化碳排放来自燃烧化石燃料以推动化学转化，其中许多发生在高温和高压下。如果该行业不再使用煤炭等较脏的燃料，则这些排放量可能会显着减少。
如果可再生风能或太阳能可用，某些已经由电力驱动的化学过程，例如用于制造其他材料(如 PVC 管)或溶剂(如氯仿)的氯的生产，可能会立即变得低碳。化学家继续寻找方法来代替电力来推动传统上由热驱动的化学转化——例如将氮转化为氨的过程，主要用于肥料，这需要大约 500 摄氏度(932 华氏度)的温度。
苏黎世联邦理工大学环境化学家 Martin Scheringer 表示，虽然化工公司指望提高效率并投资可再生能源来实现其气候目标，但许多化工产品本身无法脱碳，因为它们是由碳制成的。
非营利组织 ChemSec 的乔纳坦·克莱马克 (Jonatan Kleimark) 表示，从用于制造碳基化学品和材料的原材料中去除化石燃料至关重要。Kleimark 将使用化石燃料制成的产品(例如衣服、玩具和油漆)比作碳债，因为其中嵌入的碳只会在未来排放。“我们等待改变的时间越长，我们将积累的债务就越大，如果我们不开始，这将很难做些什么，”克莱马克说。
为了停止增加这笔债务，化学品和材料可以使用已经存在于地面上的碳源(例如植物)来制造。生物塑料——由糖、玉米或海藻等植物材料制成——正在蓬勃发展，例如，随着公司和科学家试图从塑料生产中去除化石燃料。
另一个想法是将废品转化为化学工业的原材料。化学家一直在使用农业废料或废塑料——甚至是最终的废料——二氧化碳——作为原料。一家位于柏林的初创公司 Made of Air 正试图用木材废料制造塑料，而一家冰岛公司 Carbon Recycling International 则将捕获的二氧化碳排放物转化为甲醇，用于燃料和制造其他化学品(如甲醛)。
“你为什么不先和别人打交道?”
但所有这些想法——尤其是那些涉及改变原料的想法——都很难实施。
将农业或塑料废物转化为新化学品的技术仍未得到大规模验证，使用二氧化碳作为原材料将需要大量的零碳能源。
使用植物而非化石燃料制造产品的制造商需要确保他们不会通过砍伐森林、破坏野生动物栖息地、提高食品价格或增加水或杀虫剂的使用量而产生新的问题。生物质资源也往往更加分散，而传统上，化工厂靠近化石燃料资源易于获取的地方。
“有了可再生原料，你将需要重新建立新的供应链，”苏黎世联邦理工学院的高级科学家 Zhanyun Wang 说。王说，除了向化工厂提供源源不断的可再生原材料外，新的供应链还需要与以低价生产化石燃料产品的成熟供应链竞争。
仅清洁能源基础设施的需求就非常巨大。根据欧洲化学工业委员会的估计，为欧洲的化工行业供电将需要4,900 太瓦的可再生电力，几乎是欧洲 2019 年发电总量的两倍。
“如果你是化工行业的说客，展示这些数字可以帮助你再次低头说，‘看，首先我太重要和有价值了，其次，对付我真的、真的很难，所以你为什么不先和别人打交道，'”安德烈亚斯说。
目前，其他人指的是水泥和钢铁行业，安德烈亚斯说。他说，三个行业之间为避免审查而进行的内部竞争是无益的，因为它们可以从共同制定行业战略中受益。
钢铁厂和水泥厂的废气可以作为化工厂的宝贵原料。这三个行业都需要大规模的可再生电力或碳捕获设施，这需要大量投资。安德烈亚斯说，如果新设施服务于多个业务而不是单个钢厂或化肥厂，则可以减轻建造这些新设施所涉及的财务风险。
总部位于旧金山的气候工程基金会的行业项目负责人丽贝卡戴尔说，政府还可以帮助建设必要的基础设施或帮助公司获得可再生原料。
但距离 2050 年还有不到 30 年的时间，时间很短。戴尔表示，如果没有延误，公司通常需要大约七年时间才能启动并运行新流程。“我们必须加快速度。”
简化产品
减少化学部门排放的一个重要但被忽视的杠杆是简单地使用和生产更少的化学品。“这将非常直接地导致二氧化碳排放量的减少，并减少对人类和环境的毒害，”谢林格说。
塑料、化肥和其他合成化学品等材料的过度使用对生态系统和人类健康造成了破坏性影响。塑料碎片阻塞了水道和野生动物，田地中富含肥料的径流会导致藻类大量繁殖并在沿海地区形成死区。
这些影响导致政策制定者和消费者减少使用——例如，许多城市和国家现在禁止使用一些一次性塑料。“这是一种减少塑料本身作为景观污染物的尝试，不仅仅是对温室气体的担忧，但我们可以在多个方面同时取得进展，”戴尔说。
研究还发现，更精确地施肥可以为农民节省资金，并使温室气体远离大气。
削减一些用于制造消费品的化学品并不那么直接，但 Scheringer、Wang 和其他人提出了一个开始的方法。研究人员对某些致癌的 PFAS(也称为“永久化学品”)的危险感到震惊，他们建议从他们的“必备”应用中去除 PFAS，例如不粘炊具、长效睫毛膏或防水冲浪板不需要“永久化学品”赋予的高性能水平的短裤。
研究人员建议，“永久化学品”仅用于真正重要的产品，例如防护装备或挽救生命的医疗设备。同样的理念可以应用于识别和消除产品中不必要地配制的其他化学物质，例如在已经可以杀死细菌的肥皂中添加抗菌剂。
简化产品中的化学成分还有一个额外的好处：当它们不再有用时，它们更容易分解或回收。王以炭黑为例，这种化学品用作食品外卖盒的颜料。王说，这种颜料除了提供颜色外没有其他技术功能，使用它是因为食物在黑色背景下看起来更有吸引力。但颜料也意味着外卖盒对于在分拣设施使用光对塑料进行分拣的设备是不可见的，因此无法回收利用。
化工行业的生产量超过了消费者的需求，王说：“商业模式取决于你销售的化学品数量，不一定是由化学品的附加社会价值驱动的。”
但克莱马克表示，对产品的“巨大需求”也是一个重要驱动因素——而且可能更难解决。“我们正面临着一个非常非常大的挑战，因为我们不能依赖技术，而是要改变我们今天做事的方式。”
