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城市建設必備材料

從我們周圍的建筑物到我們行走的人行道，沙子、鋼鐵和水泥是所有城市化的重要基礎。每年，世界都會生產大量的這三種材料，以供應世界各地不斷建設的人造環境。

本文圖表使用美國地質調查局（U.S. Geological Survey）的數據，顯示了 2020 年生產的鋼鐵、沙子和水泥，以幫助了解我們每年生產和最終消耗的原材料數量。

水泥的具體事實

水泥是必不可少的膠水，它將構成混凝土公路、人行道和建筑物的材料粘合在一起。

由于混凝土是世界上消耗量最大的材料（僅被水擊敗），難怪 2020 年世界生產了 41 億噸水泥。

2020 年各國水泥產量：

雖然水泥基混凝土具有防火、水文和抗凍等多種優勢，但 IEA 估計，2019 年水泥行業排放了 2.4 GtCO2，占全球二氧化碳排放量的 7%。混凝土的生產也需要大量的水，根據 2012 年的計算發現，混凝土行業的取水量占所有行業取水量的 9%（占全球總取水量的 1.7%）。

為了應對混凝土生產中的高碳排放和耗水量，瑞典電力公司 Vattenfall 開發了一種混凝土混合物，可減少所需的水泥量，從而將二氧化碳排放量減少約 25%。將世界混凝土生產轉向這種新方法可能是大大減少水泥和混凝土對環境影響的第一步。

鋼鐵可回收性搶占先機

雖然水泥是世界上最常用的材料，但鋼是最常用的金屬。鋼鐵去年生產了 18 億噸，滿足了各種結構和建筑需求，同時也是生產車輛、機械設備和家用電器的重要材料。

鋼鐵最大的優勢之一是能夠無限回收利用，使其成為世界上回收率最高的材料，新鋼鐵產品平均含有 30% 的回收鋼。雖然 2020 年全球生產了 18 億噸鋼鐵，但自 1900 年以來，鋼鐵行業已回收了超過 250 億噸廢鋼，分別減少了 350 億噸和 180 億噸的鐵礦石和煤炭消耗量。

按行業劃分的全球鋼鐵回收率：

鋼鐵行業也高度意識到減少其對環境的影響，鋼鐵廠重復利用工藝氣體中的熱量和電力來滿足工廠 60-100% 的電力需求。與此同時，鋼鐵行業使用的約 90% 的水在清潔和冷卻后返回源頭。

然而，每生產一噸鋼，鋼鐵生產仍會排放約 2 噸二氧化碳，這主要是因為世界上大部分鋼鐵生產都發生在中國依賴煤炭的工廠。然而，無化石鋼即將出現，汽車制造商沃爾沃與瑞典鋼鐵制造商 SSAB 合作，探索為汽車行業開發無化石鋼。

不僅僅是海灘

完成城市建設必不可少的材料三重奏是工業砂和礫石，2020 年生產材料 2.65 億噸。主要由石英、長石等礦物和巖石碎片組成，工業砂和礫石也稱為硅砂或石英砂。

“它實際上是世界上最重要的固體物質，因為沒有沙子，我們就沒有現代文明。” – 文斯·貝瑟

雖然鋼鐵和水泥在我們城市的最終產品中是不透明的，但工業砂和礫石主要構成了我們世界的透明玻璃墻和窗戶。它還具有鑄造砂、成型模具和各種金屬鑄件的圖案的基本功能。

就像鋼鐵和水泥一樣，工業用砂和礫石是我們生活的城市的重要組成部分。隨著世界繼續朝著減少碳排放的方向轉變，很明顯這些基本材料無法替代，而必須加以改進。