英国工程政策中心呼吁政府制定综合材料战略，增材制造助力关键材料循环利用

2024年10月，南极熊获悉，英国工程政策中心发布了一份报告，呼吁英国政府制定一项综合材料战略，以增强经济安全并达成净零排放的目标。此份报告由皇家工程院主导，重点强调了重新利用和回收关键材料的重要性。



关键材料对英国经济的重要性
全球矿物和金属对经济至关重要，比如锂，它是生产电池不可或缺的元素；还有镁，用于钢铁合金的生产。然而，近期的供应链挑战引发了人们对这些材料供应稳定性的担忧，预计未来需求将超出可用供应量。此份报告提出了多项政策建议，旨在降低英国对进口稀缺材料的依赖度。



推动循环经济与减少资源消耗
为了促进循环经济，报告建议将电动汽车（EV）电池的体积缩小三分之一，以减少17%的锂需求。这有望到2040年节省7500万吨用于锂矿开采的岩石。此外，报告还提议禁止一次性电子烟，并建立国家材料数据枢纽来监控材料的消费和使用情况。



应对材料供应链安全挑战
报告的共同作者Mark Enzer指出，如果不对旧电子设备的处理方式做出改变，环境状况和锂离子电池等物资的供应前景将非常不容乐观。美国政府也认识到了材料供应链安全的重要性。6K公司正在利用其UniMelt微波等离子技术，将废旧电池材料转化为阴极活性材料（CAM），进而销售给美国的电池制造商，构建了一个循环的美国本土供应链。

增材制造与材料循环利用
增材制造（即3D打印）在材料回收中发挥着越来越重要的作用。通过将废旧材料转化为3D打印粉末，不仅可以减少对新原材料的需求，还能提高材料的利用率。6K公司不仅在电池材料回收方面取得了进展，还在增材制造领域发挥了重要作用。通过其UniMelt技术，6K能够将废旧材料和废金属转化为3D打印粉末。这一技术的应用有助于减少对原始材料的依赖，同时促进了材料的循环利用，符合可持续发展的目标。

解决材料开采的社会与环境问题
英国工程政策中心材料与净零工作组主席 Joan Cordiner教授强调，英国必须解决与材料开采和消费相关的“不可持续”实践。英国高度依赖从全球进口的资源，这不仅带来了供应链上的挑战，还导致了环境和社会问题。例如，稀土元素的开采对当地环境造成了极大的破坏，且常常伴随着人权侵犯的情况。

实现净零排放目标的路径



报告指出，为了实现2050年净零排放的目标，英国需要大幅减少经济活动中的材料足迹，以避免过度消耗资源并支持脱碳倡议。投资于设计以减少需求被视作解决这一问题的关键方案之一。政府和行业必须在规划基础设施系统转型时考虑到材料需求，以避免对稀缺或不可持续的资源产生依赖。

报告还建议增加更多的回收设施，以处理如风力涡轮机等大型机械，从中回收有价值的材料，作为循环供应链的一部分。此外，设计产品时考虑其可回收性至关重要，因为从现有技术中回收矿物质既复杂又昂贵。Enzer指出，每年产生的电子废物总量达到6200万吨，英国的人均电子废物产量在全球排名第二。

英国工程政策中心呼吁采取行动，确保关键材料供应链的安全，促进可持续发展。这份报告不仅是对当前挑战的回应，也是对未来发展的积极规划。增材制造技术在其中扮演了重要角色，为实现材料的高效循环利用提供了新的可能。