Sektor industri merupakan sumber penting bagi kekayaan, kemakmuran, dan nilai sosial dalam skala global. Perusahaan industri menghasilkan sekitar seperempat dari PDB dan lapangan kerja global, serta membuat bahan dan barang yang menjadi bagian tak terpisahkan dari kehidupan kita sehari-hari, seperti pupuk untuk memberi makan populasi global yang terus bertambah, baja dan plastik untuk mobil yang kita kendarai, dan semen untuk bangunan tempat kita tinggal dan bekerja.
Pada tahun 2014, emisi GRK langsung dari proses industri dan emisi GRK tidak langsung dari pembangkitan listrik yang digunakan di industri mencapai ~15 Gton CO2e (~28%) dari emisi GRK global. CO2 terdiri dari lebih dari 90 persen emisi GRK langsung dan tidak langsung dari proses industri. Antara tahun 1990 dan 2014, emisi GRK dari sektor industri meningkat sebesar 69 persen (2,2 persen per tahun), sementara emisi dari sektor lain seperti listrik, transportasi, dan bangunan meningkat sebesar 23 persen (0,9 persen per tahun).
Hampir 45 persen emisi CO2 industri dihasilkan dari produksi semen (3 Gton CO2), baja (2,9 Gton CO2), amonia (0,5 Gton CO2), dan etilena (0,2 Gton CO2) - empat sektor yang menjadi fokus dalam laporan ini. Dalam keempat proses produksi tersebut, sekitar 45 persen emisi CO2 berasal dari bahan baku, yaitu bahan mentah yang diolah oleh perusahaan menjadi produk industri (contohnya, batu kapur dalam produksi semen dan gas alam dalam produksi amonia). Sebanyak 35 persen emisi CO2 lainnya berasal dari pembakaran bahan bakar untuk menghasilkan panas bersuhu tinggi. Sisa 20 persen emisi CO2 adalah hasil dari kebutuhan energi lainnya: baik pembakaran bahan bakar fosil di tempat untuk menghasilkan panas bersuhu sedang atau rendah, dan penggunaan lain di lokasi industri (sekitar 13 persen) atau penggerak mesin (sekitar 7 persen)
Upaya global telah mendorong inovasi dan peningkatan teknologi dekarbonisasi untuk sektor listrik, bangunan, dan transportasi. Hal ini telah menyebabkan pengurangan besar dalam biaya teknologi ini. Contohnya adalah pengurangan biaya modul fotovoltaik surya dan kendaraan listrik baru-baru ini. Lebih sedikit inovasi dan pengurangan biaya yang terjadi untuk teknologi dekarbonisasi industri. Hal ini membuat jalur untuk mengurangi emisi CO2 industri menjadi kurang jelas dibandingkan dengan sektor lainnya.
Selain itu, emisi CO2 di empat sektor fokus sulit untuk dikurangi karena empat alasan teknis. Pertama, 45 persen emisi CO2 yang dihasilkan dari bahan baku tidak dapat dikurangi dengan perubahan bahan bakar, hanya dengan perubahan proses. Kedua, 35 persen emisi berasal dari pembakaran bahan bakar fosil untuk menghasilkan panas bersuhu tinggi (di sektor-sektor yang menjadi fokus, suhu proses dapat mencapai 700C hingga lebih dari 1.600C). Mengurangi emisi ini dengan beralih ke bahan bakar alternatif seperti listrik nol karbon akan sulit dilakukan, karena hal ini akan membutuhkan perubahan signifikan pada desain tungku. Ketiga, proses industri sangat terintegrasi, sehingga setiap perubahan pada satu bagian dari suatu proses harus disertai dengan perubahan pada bagian lain dari proses tersebut. Terakhir, fasilitas produksi memiliki masa pakai yang lama, biasanya melebihi 50 tahun (dengan pemeliharaan rutin). Mengubah proses di lokasi yang sudah ada membutuhkan pembangunan ulang atau retrofit yang mahal.
Faktor ekonomi menambah tantangan. Semen, baja, amonia, dan etilena adalah produk komoditas yang biayanya menjadi pertimbangan utama dalam keputusan pembelian. Kecuali semen, produk-produk ini diperdagangkan secara global. Secara umum, di keempat sektor tersebut, eksternalitas tidak diperhitungkan dalam harga dan kesediaan untuk membayar lebih untuk produk yang berkelanjutan atau terdekarbonisasi belum ada. Oleh karena itu, perusahaan yang meningkatkan biaya produksi mereka dengan mengadopsi proses dan teknologi rendah karbon akan mendapati diri mereka berada pada posisi yang kurang menguntungkan secara ekonomi dibandingkan dengan produsen industri yang tidak melakukannya.
Perusahaan industri dapat mengurangi emisi CO2 dengan berbagai cara, dengan bauran lokal yang optimal tergantung pada ketersediaan biomassa, kapasitas penyimpanan karbon, dan listrik nol karbon dan hidrogen berbiaya rendah, serta proyeksi perubahan kapasitas produksi.
Kombinasi teknologi dekarbonisasi dapat membuat emisi industri mendekati nol: langkah-langkah dari sisi permintaan, peningkatan efisiensi energi, elektrifikasi panas, penggunaan hidrogen (dibuat dengan listrik nol karbon) sebagai bahan baku atau bahan bakar, penggunaan biomassa sebagai bahan baku atau bahan bakar, penangkapan dan penyimpanan karbon (CCS), dan inovasi lainnya.
Perpaduan opsi dekarbonisasi yang optimal sangat bergantung pada faktor-faktor lokal. Faktor yang paling penting adalah akses ke listrik nol karbon berbiaya rendah dan akses ke jenis biomassa yang diproduksi secara berkelanjutan, karena sebagian besar proses di sektor-sektor yang menjadi fokus memiliki persyaratan bahan baku terkait energi dan pembawa energi yang signifikan yang dapat digantikan oleh salah satu atau kedua alternatif ini. Ketersediaan kapasitas penyimpanan karbon di tingkat lokal serta dukungan publik dan peraturan untuk penyimpanan karbon menentukan apakah CCS merupakan sebuah pilihan. Prospek pertumbuhan regional untuk empat sektor fokus juga penting, karena opsi dekarbonisasi tertentu efektif dari segi biaya untuk digunakan di fasilitas industri yang sudah ada (brownfield), sementara opsi lainnya lebih ekonomis untuk fasilitas yang baru dibangun (greenfield).
Karena kombinasi optimal dari opsi dekarbonisasi akan sangat bervariasi dari satu fasilitas ke fasilitas lainnya, perusahaan perlu mengevaluasi opsi mereka berdasarkan lokasi spesifik. Dekarbonisasi industri akan membutuhkan peningkatan investasi di lokasi industri dan harus sejalan dengan percepatan pembangunan pembangkit listrik nol karbon
Total biaya dekarbonisasi penuh dari keempat sektor ini secara global diperkirakan mencapai ~$21 triliun antara hari ini dan 2050. Jumlah ini dapat diturunkan menjadi ~$11 triliun jika harga listrik nol karbon turun lebih jauh dibandingkan dengan harga bahan bakar fosil. Perkiraan ini didasarkan pada asumsi biaya yang tidak memungkinkan adanya inovasi proses atau pengurangan biaya peralatan modal yang signifikan.
