A pegada de carbono do cimento não precisa ser definida em pedra

Este artigo faz parte de A Series Examinando as perspectivas competitivas para as principais indústrias de processos globais e como eles podem prosperar em um futuro incerto. significativamente à medida que a demanda por esse material crítico cresce. A única maneira realista de diminuir completamente essas emissões e atingir as metas zero líquidas de 2050 do setor envolve a escala de captura e armazenamento de carbono (CCS) a um nível industrial. Os especialistas do setor esperam que esse esforço exija mais de US $ 1 trilhão de implantação de capital nos próximos 25 anos.

As everyone in the industry knows, the immense amount of cement produced globally releases 3 gigatons of greenhouse gases (GHGs) annually into the atmosphere, and that amount is expected to increase significantly as demand for this critical material grows. The only realistic way to fully abate those emissions and meet the industry’s 2050 net zero goals involves scaling carbon capture and storage (CCS) to an industrial level. Industry experts expect this effort to require more than $1 trillion of capital deployment over the next 25 years.

Para que a indústria atinja zero líquido em 2050, a capacidade de CCS suficiente deve estar disponível para diminuir mais de 35% de suas emissões de GEE-e sua implementação transformará a estrutura de custo do setor e as fontes tradicionais de vantagem competitiva. Apenas cerca de 5% da produção total de cimento do mundo é negociada nas fronteiras do país. O custo da tecnologia CCS mudará tudo isso. Os custos de produção de cimento variam consideravelmente dependendo do acesso local a CO

Today, most cement is consumed within 200 km of where it was produced, since the most cost-effective way to supply it is by serving local demand, thus minimizing transport costs. Only around 5% of the world’s total cement production is traded across country borders. The cost of CCS technology will change all that. Cement production costs will vary considerably depending on local access to CO ₂ storage capacity, proximity to industrial CCS hubs, and the cost and availability of the green Energia necessário para produzir cimento. Por sua vez, isso transformará a pegada geográfica global do setor de uma indústria quase inteiramente local para uma em que a vantagem vai para produtores de baixo custo, onde quer que estejam. (Veja a barra lateral, “O futuro das indústrias de processo.”)

This article explores various factors that will determine the winners and losers in the cement industry of the future. (See the sidebar, “The Future of Process Industries.”)

The Net Zero Timeline

The numbers are daunting. In the absence of any abatement action at all, global growth in demand for concrete is forecast to result in 3.8 gigatons of annual CO ₂ emissões até 2050. No curto prazo, até 2030, a indústria se concentrará principalmente em uma variedade de alavancas de descarbonização bem conhecidas, incluindo a substituição gradual de materiais clínicos (e suas emissões de processos atendentes), o uso de combustíveis alternativos e uma demanda relativa para o concreto, a uma maior eficiência de que qualquer uma de que a a ausência seja a queda e a eficiência de qualquer um que seja de uma eficiência e a eficiência. Gigatons de co

Até 2050, no entanto, mais de um terço das emissões do setor terá que ser abatido por CCs, de acordo com a Global Cement and Concrete Association (GCCA), que exigirá cerca de 1,4 gigatons de CO _{2 || (Veja o Anexo 1.) Em julho de 2023, no entanto, a capacidade anunciada do CCS dos membros da GCCA é de apenas 19 milhões de toneladas de CO} in CCS capacity. (See Exhibit 1.) As of July 2023, however, the announced CCS capacity of GCCA members is just 19 million tons of CO ₂ por ano. Compor a diferença não será fácil e os efeitos na estrutura de custos da indústria de cimento serão profundos. fornos. Mas a necessidade de CCs e o custo de implementá -lo mudarão isso drasticamente. Mas o custo de energia necessário para fazer cimento pode aumentar de US $ 20 a US $ 30 por tonelada, depois de levar em consideração o custo de energia necessário para capturar co

Today, the delivered cost of cement is determined largely by a plant’s proximity to limestone quarries and demand centers, its cost of energy (including the availability of alternative fuels), and the efficiency of its kilns. But the need for CCS, and the cost of implementing it, will change that dramatically.

Winners and Losers

The cost of CCS will drive a significant increase in the price per ton of delivered cement from a current $90 to $130 to at least $160 to $240 by 2050. The cost of the raw materials needed will be unaffected. But the cost of energy needed to make cement could rise by $20 to $30 per ton, after taking into account the energy cost required to capture CO ₂ emissões. E os custos de transporte, incluindo o custo do transporte de co ₂ to storage facilities, could triple and rise by another $20 to $40 per ton. (See Exhibit 2.) On the plus side, CCS costs will likely decrease as this technology matures and is deployed at scale.

As the role of CCS in abating carbon emissions grows, benefiting from optimal CCS cost will become an increasingly important competitive factor. Isso é uma vez realinhe quem está à frente e quem não está, determinando até que ponto as plantas de cimento são provas futuras. A proximidade afetará o custo do transporte capturado co

A key competitive factor will be how close a plant is to CO₂ storage locations. Proximity will affect the cost of transporting captured CO ₂, bem como a conexão de uma planta com os hubs de CCS industrial em larga escala para suportar custos de infraestrutura compartilhados. Nossa análise mostra que os custos de redução do CCS em plantas dentro de 200 quilômetros de locais de armazenamento serão metade da das plantas localizadas a mais de 750 quilômetros de distância.

Advawance Vantagem virá do acesso de uma planta a barato Energia renovável para capturar co ₂. Da mesma forma, plantas com grandes capacidades de forno gerarão economias de escala significativas no uso do CCS para capturar CO ₂. (See Exhibit 3.)

Moreover, what was once a strategic advantage for a plant, such as an inland location far from ports—and thus protected from import competition—could become a disadvantage in the future if it is located far from a CO ₂ Local de armazenamento, como o alto custo do transporte co ₂ afetará a competitividade da planta em seu mercado histórico. Por outro lado, as plantas próximas aos portos que antes poderiam exportar sua produção marginal de clínicas podem não ter mais uma vantagem de custo sobre os países que antes importavam cimento, depois de considerar o custo do CCS. 4):

Footprint of the Future

As all of these factors gain importance, five very different plant archetypes will emerge (see Exhibit 4):

• Hub de exportação. Centros de demanda. Internationally cost competitive for CCS and located near a port for efficient export.
  
• Inland Fortress. Locally or regionally cost competitive due to onshore storage access and close to local demand centers.
  
• Exportador anterior. Mercados. Traditional exporter losing cost advantage due to high CCS abatement costs.
  
• Import Grinding Hub. No cost advantage for CCS but close to a port, allowing it to import cost-advantaged net-zero clinker and grind it locally to serve local markets.
  
• Ativo preso. Limited structural cost advantage, at risk depending on cost of clinker transport.

Esses arquétipos determinarão a futura estrutura e fluxos comerciais do mercado local e global da indústria de cimento. (Veja o Anexo 5.) As plantas que podem manter os custos de redução do CCS baixos e manter as tomadas para o seu produto prosperarão; Aqueles sem custos competitivos de redução do CCS provavelmente se tornarão muito caros e pouco atraentes para os investidores, levando ao fechamento da planta. A Arábia Saudita, em particular, pode se tornar um cubo de exportação. por tonelada. Isso deve permitir que eles prosperem à medida que as fortalezas do interior se concentraram em sua própria dinâmica interna de fornecimento e demanda, e potencialmente levando à reavaliação de grande parte dos 15% a 20% da produção de clínquer que é importada atualmente. CO

The competitive advantage for the Middle East, for example, lies in its structurally lower energy costs, which could lead to a $20 per ton advantage in CCS cost versus the global median. Saudi Arabia, in particular, could become an Export Hub.

Similarly, in the US and Canada, the distance to suitable CO₂ storage such as saline aquifers and depleted oil and gas reservoirs is around 50 kilometers on average––eight times less than the distance in Europe, giving the two countries an advantage in the cost of clinker of $20 per ton. This should enable them to thrive as Inland Fortresses focused on their own internal supply-and-demand dynamics, and potentially leading to the reshoring of much of the 15% to 20% of clinker production that is currently imported.

In contrast, many parts of Europe face considerable competitive challenges because they have much higher energy costs and are located much further from suitable CO ₂ Sites de armazenamento. Em muitos locais europeus, a produção de clínquer pode se tornar economicamente pouco atraente. No entanto, isso é altamente variável localmente: antecipamos uma diferença de US $ 70 a US $ 100 por tonelada entre os custos de redução da planta da Primeira e Quarto Quartil. No futuro, pode se tornar mais econômico atender a esses mercados com plantas vizinhas, tanto na Europa quanto em outros lugares, que se beneficiam de co ₂ Custos de redução e que estão localizados em locais que podem exportar seu excesso de capacitação.

O realinhamento das disparidades entre custos e fatores estratégicos no nível do país levará a uma racionalização adicional da capacidade de produção, uma religação e aumento dos fluxos comerciais regionais e globais e um mercado mais globalizado de fatos e de um reino e o realizado em que o REP e o realização de três futuros em potencial. apoio e a extensão da inovação no setor. Esses fatores, por sua vez, determinarão a estrutura geral e o cenário competitivo do setor. (Veja a barra lateral, “Regulando o futuro.”)

Three Potential Futures

Exactly how much realignment takes place among cement producers will depend on two factors: the availability and degree of regulatory and policy support, and the extent of innovation in the industry. Those factors in turn will determine the industry’s overall structure and competitive landscape.

The more local support that plants receive for CCS––including policies allowing for onshore storage, CCS investment, and the development of competitive green energy––the less the industry will rely on reducing the global clinker production footprint. (See the sidebar, “Regulating the Future.”)

O sucesso da indústria em buscar as inovações necessárias para desenvolver novos materiais cimentícios suplementares (SCMs) para substituir o clínquer, ou mesmo cimento, também afetará sua futura pegada-mas sua capacidade de fazer isso permanece altamente incerta. Quanto mais as plantas podem usar alternativas verdes, menos a indústria exigirá a capacidade de clínquer abatida no futuro. Isso impulsionaria a capacidade de racionalização e suporte mais econômica da capacidade de clínquer com o CCS no nível local e não global. (Veja a barra lateral, “Inovação no mix.”)

Dependendo dos níveis relativos dos dois fatores, diferentes locais da planta experimentarão um dos três futuros potenciais (consulte o Anexo 6):

Fluxo comercial global; Mundo comoditizado. No curto prazo, os produtores locais continuarão sendo favorecidos à medida que os mercados em todo o país ou em todo o país mantêm seus próprios incentivos internos para descarbonizar. A longo prazo, a pegada de produção do setor se tornará mais global, à medida que mais e mais cimento são exportados a partir de locais de CCS naturalmente com vantagem. A lack of policy support and innovation would lead to both an increase and a rewiring of trade flows at a global level, due to significant regional differences in the cost of CCS. In the short term, local producers will continue to be favored as countrywide or regional markets maintain their own internal incentives to decarbonize. In the longer term, the industry’s production footprint will become more global, as more and more cement is exported from naturally advantaged CCS locations.

Megafacatórios regionais do clínquer. Isso impulsionaria efetivamente uma consolidação da produção de clínquer em nível regional (em vez de global) a menos fábricas regionais maiores. A capacidade do Clinker se consolidaria em locais com economia favorável ao CCS, principalmente fortalezas interiores e hubs de exportação. Essa racionalização da indústria desacoptará a produção de clínicas a partir da moagem de cimento, que permanecerá local e expulsará ativos não econômicos para fora do mercado. Alternativas inovadoras ao cimento dariam origem a uma variedade de novos produtores, beneficiando os jogadores de mistura. A demanda reduzida por clínquer forçaria a racionalização adicional da capacidade do clínquer em menos centros de produção mais econômicos. Strong regulatory support across regions would lead to a future in which the equalized cost of CCS reduces global disparities. This would effectively drive a consolidation of clinker production at the regional level (rather than global) into fewer, larger regional factories. Clinker capacity would consolidate around locations with favorable CCS economics, notably Inland Fortresses and Export Hubs. Such industry rationalization will decouple clinker production from cement grinding, which will remain local and drive uneconomical assets out of the market.

Rise of Clinker Alternatives. Stepping up product innovation in the industry would drive the development of cost-effective alternatives to clinker, reducing its ratio in cement production to less than 50% and driving reduced clinker requirements. Innovative alternatives to cement would give rise to a range of new producers while benefiting admixture players. Reduced demand for clinker would force further rationalization of clinker capacity into fewer, more economical production hubs.

Call à ação

Os produtores de cimento que desejam manter ou obter uma vantagem competitiva em uma indústria em mudança devem tomar decisões críticas hoje em relação a como alocarão capital, inovarão e determinarão suas estratégias para o sucesso em um futuro líquido zero. Os jogadores devem tomar as seguintes etapas importantes para navegar na transição.

1. Desenvolva A DARCARBOBONIZAÇÃO ROTO ROTO. Os jogadores devem adotar uma abordagem holística para definir, delinear e priorizar as iniciativas de descarbonização e um roteiro para implementação. Pulling all currently available decarbonization levers will lay a crucial foundation for the CCS future. Players must adopt a holistic approach in defining, delineating, and prioritizing decarbonization initiatives and a road map for implementation.

2. Avalie sua pegada do futuro. Avaliando a pegada vegetal à luz da evolução futura da indústria, determinar seu modelo de negócios para vantagem competitiva e realizar jogos de guerra para testar a resiliência são imperativos estratégicos críticos para cada fabricante de cimento. The most competitively advantaged plants of the CCS future—Export Hubs and Inland Fortresses—will claim an increased share of local and export markets. Assessing plant footprint in light of future industry evolution, determining your business model for competitive advantage, and conducting war games to test resilience are critical strategic imperatives for every cement maker.

3. Crie uma estratégia de inovação. avaliar seus próprios recursos de P&D e potencial ecossistema de parceiros; e alocar recursos para apoiar seu portfólio de inovação. É fundamental a seleção cuidadosa das quais as áreas de inovação se concentrarem e o acesso aos recursos de habilitação é fundamental. Cement makers should determine how innovation can best align with future strategy; assess their own R&D capabilities and potential ecosystem of partners; and allocate resources to support their innovation portfolio. Careful selection of which innovation areas to focus on and access to the enabling resources is critical.

4. Identifique as principais necessidades da política e prepare-se para o envolvimento regulatório. Os jogadores devem identificar as intervenções políticas mais críticas, avaliar a viabilidade das políticas propostas e se preparar para como se envolver com governos e outras partes interessadas, incluindo associações da indústria como o GCCA e as associações regionais e nacionais. Local regulatory support for CCS will make or break the economics of many at-risk plants. Players should identify the most critical policy interventions, assess the viability of proposed policies, and prepare for how to engage with governments and other stakeholders, including industry associations such as the GCCA and regional and national associations.

5. Defina como você gerenciará grandes projetos de capital. Os jogadores devem identificar e se envolver com os ecossistemas necessários para desenvolver grandes projetos de capital do CCS com parceiros industriais e desenvolver grandes recursos de gerenciamento de projetos de capital. The scale of most capital expenditure projects—as much as $300 million or more—means that delivering them on time and within budget is critical. Players should identify and engage with the ecosystems needed to develop major CCS capital projects with industrial partners and develop large capital project management capabilities.

6. Crie uma estratégia verde para o mercado. No futuro, demanda por sustentável Materiais de construção aumentará. Para prosperar, os fabricantes de cimento devem ser capazes de medir e relatar sua pegada de carbono para garantir a confiabilidade de seus produtos verdes. Além disso, os jogadores devem repensar suas estratégias de entrada no mercado para direcionar novos segmentos para seus produtos de baixo carbono e oportunidades de escoteiros para capturar prêmios verdes. Os fabricantes de cimento devem começar agora a determinar como os CCs afetarão sua produção e preço e como isso mudará sua posição competitiva local e global-e para desenvolver as estratégias vencedoras que lhes permitirão prosperar. Inscreva -se

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The competitive dynamics of the global cement industry are changing rapidly as the need to decarbonize becomes increasingly pressing. Cement makers should begin now to determine how CCS will affect their production and pricing, and how that will change their competitive position locally and globally—and to develop the winning strategies that will enable them to thrive.