英國工程政策中心呼吁政府制定綜合材料戰(zhàn)略，增材制造助力關鍵材料循環(huán)利用

2024年10月，南極熊獲悉，英國工程政策中心發(fā)布了一份報告，呼吁英國政府制定一項綜合材料戰(zhàn)略，以增強經(jīng)濟安全并達成凈零排放的目標。此份報告由皇家工程院主導，重點強調(diào)了重新利用和回收關鍵材料的重要性。



關鍵材料對英國經(jīng)濟的重要性
全球礦物和金屬對經(jīng)濟至關重要，比如鋰，它是生產(chǎn)電池不可或缺的元素；還有鎂，用于鋼鐵合金的生產(chǎn)。然而，近期的供應鏈挑戰(zhàn)引發(fā)了人們對這些材料供應穩(wěn)定性的擔憂，預計未來需求將超出可用供應量。此份報告提出了多項政策建議，旨在降低英國對進口稀缺材料的依賴度。



推動循環(huán)經(jīng)濟與減少資源消耗
為了促進循環(huán)經(jīng)濟，報告建議將電動汽車（EV）電池的體積縮小三分之一，以減少17%的鋰需求。這有望到2040年節(jié)省7500萬噸用于鋰礦開采的巖石。此外，報告還提議禁止一次性電子煙，并建立國家材料數(shù)據(jù)樞紐來監(jiān)控材料的消費和使用情況。



應對材料供應鏈安全挑戰(zhàn)
報告的共同作者Mark Enzer指出，如果不對舊電子設備的處理方式做出改變，環(huán)境狀況和鋰離子電池等物資的供應前景將非常不容樂觀。美國政府也認識到了材料供應鏈安全的重要性。6K公司正在利用其UniMelt微波等離子技術，將廢舊電池材料轉(zhuǎn)化為陰極活性材料（CAM），進而銷售給美國的電池制造商，構(gòu)建了一個循環(huán)的美國本土供應鏈。

增材制造與材料循環(huán)利用
增材制造（即3D打�。┰诓牧匣厥罩邪l(fā)揮著越來越重要的作用。通過將廢舊材料轉(zhuǎn)化為3D打印粉末，不僅可以減少對新原材料的需求，還能提高材料的利用率。6K公司不僅在電池材料回收方面取得了進展，還在增材制造領域發(fā)揮了重要作用。通過其UniMelt技術，6K能夠?qū)�廢舊材料和廢金屬轉(zhuǎn)化為3D打印粉末。這一技術的應用有助于減少對原始材料的依賴，同時促進了材料的循環(huán)利用，符合可持續(xù)發(fā)展的目標。

解決材料開采的社會與環(huán)境問題
英國工程政策中心材料與凈零工作組主席 Joan Cordiner教授強調(diào)，英國必須解決與材料開采和消費相關的“不可持續(xù)”實踐。英國高度依賴從全球進口的資源，這不僅帶來了供應鏈上的挑戰(zhàn)，還導致了環(huán)境和社會問題。例如，稀土元素的開采對當?shù)丨h(huán)境造成了極大的破壞，且常常伴隨著人權侵犯的情況。

實現(xiàn)凈零排放目標的路徑



報告指出，為了實現(xiàn)2050年凈零排放的目標，英國需要大幅減少經(jīng)濟活動中的材料足跡，以避免過度消耗資源并支持脫碳倡議。投資于設計以減少需求被視作解決這一問題的關鍵方案之一。政府和行業(yè)必須在規(guī)劃基礎設施系統(tǒng)轉(zhuǎn)型時考慮到材料需求，以避免對稀缺或不可持續(xù)的資源產(chǎn)生依賴。

報告還建議增加更多的回收設施，以處理如風力渦輪機等大型機械，從中回收有價值的材料，作為循環(huán)供應鏈的一部分。此外，設計產(chǎn)品時考慮其可回收性至關重要，因為從現(xiàn)有技術中回收礦物質(zhì)既復雜又昂貴。Enzer指出，每年產(chǎn)生的電子廢物總量達到6200萬噸，英國的人均電子廢物產(chǎn)量在全球排名第二。

英國工程政策中心呼吁采取行動，確保關鍵材料供應鏈的安全，促進可持續(xù)發(fā)展。這份報告不僅是對當前挑戰(zhàn)的回應，也是對未來發(fā)展的積極規(guī)劃。增材制造技術在其中扮演了重要角色，為實現(xiàn)材料的高效循環(huán)利用提供了新的可能。