美国NIST规划金属加工可持续发展路径
2025年11月20日,美国国家标准与技术研究院(NIST)发布《发展可持续金属加工基础设施面临的材料挑战》报告[1],系统提出构建可持续金属加工经济体系的可行路径,旨在通过提升金属在整个经济系统中的循环利用效率,增强美国工业创新与竞争力,进而巩固国家经济安全。
1、核心议题。报告围绕构建支持创新、循环发展与国家竞争力的金属加工基础设施,系统阐述了7个核心议题:关键材料,重点介绍通过联邦协调、风险评估、创新中心建设及国内投资等举措,保障锂、钴等关键材料供应安全的计划;可持续提取冶金工艺,探讨从采矿与工业废料中回收关键材料的湿法冶金和电化学工艺,强调重振美国冶金领域教育与人才培养的紧迫性;铝材料,聚焦提升铝合金中再生料含量的重要性,分析因杂质问题和传统合金标准限制而导致废料难以融入熔炼铝制品的技术挑战;集成计算材料工程与数据,探索计算工具与材料建模在合金设计、工艺优化及数据整合中的作用,以实现更高效、可持续的材料生产;钢铁材料,介绍熔融氧化物电解、氢还原等前沿炼铁炼钢技术,以及管控废钢质量与合金性能的相关策略;可持续制造,以汽车和增材制造为例,强调通过生命周期评估指导直接和间接可持续性实践;回收与再利用,分析废旧材料回收过程中的经济与技术挑战,提出改进再生原料分选与利用效率的路径,并强调建立标准与认证体系对保障再生材料制品性能的重要性。
2、关键战略。报告提出5项关键战略助力金属行业应对挑战:发展可持续金属制造的先进测量科学,包括回收利用中的新型分离技术;建立支撑标准制定的技术基础,为制定或修订铝、钢等高回收率金属的性能标准提供数据支撑;增强数据与建模工具,应对供应风险并设计更具回收性的产品;设立培训计划,促进高校、实验室与产业界合作,推动人才开发和教育培训;建立协作平台,促进知识共享与创新。
(冯瑞华)
[1] Building a Sustainable Metals Infrastructure: NIST Report Highlights Key Strategies. https://www.nist.gov/news-events/news/2025/11/building-sustainable-metals-infrastructure-nist-report-highlights-key