本文考虑各种循环利用情景评估了本世纪全球铜金属的未来的可持续性，适宜的循环不仅有利于保障铜金属供给安全，同时有利于碳减排目标的实现，各大洲由于经济产业及发展状况的差异，铜金属循环的效应呈现较大的时空异质性。未来应该大幅度加强铜废料的收集以及循环利用，提高回收利用效率。
中文标题：21世纪铜金属可持续发展之路
英文原题：Examining the influence of copper recycling on prospective resource supply and carbon emission reduction
通讯作者：曾现来， 清华大学
第一作者：李金惠， 清华大学
关键词：关键金属；铜；循环经济；城市矿产；节能减排
背景介绍
铜金属的独特电气特性使其难以被其他金属替代，且其广泛的应用导致需求激增，其未来供应的不确定性主要源于生产集中在少数国家、矿石品位下降和回收效率有限。但是，铜生产和加工阶段的碳排放较高，尤其是采矿和冶炼过程。在资源短缺、废物激增、“双碳战略”的背景下，21世纪关键金属铜的可持续发展之路何去何从是迫切需要考虑的问题。
研究成果
从铜金属全物质流过程考虑，本研究由国内著名的铜矿、循环经济、固体废物领域的交叉学科专家学者完成。本文强调了在高铜消费地区实施先进回收能力的重要性，以应对资源稀缺和碳排放问题。亚洲、欧洲和北美等地区有较大的回收优化潜力，政府干预和技术创新是实现可持续铜资源管理和低碳社会的关键。
通过动态和静态评估模型，预测了全球和区域铜需求及碳排放趋势，考虑了不同回收率（20%-80%）对资源承载力和碳排放的影响（图1）。数据包括历史精炼需求、人口预测、采矿、冶炼和精炼生产数据等，研究发现，全球铜需求将持续增长，到2100年可能超过资源承载力；回收率在40%-65%之间可以有效减少初级需求，特别是在人口密集和工业快速增长的地区；拉丁美洲、非洲和大洋洲的需求和回收意愿较低，但拉丁美洲的碳排放将在2050年达到峰值；亚洲的铜需求最高，即使高回收率也难以满足未来需求，需依赖进口。
未来方向
1.提高回收率是实现资源可持续性和减少碳排放的关键。
2.需要制定政策和法规，改进废料收集系统，并创新回收技术。
3.铜替代和材料效率提升也是减少需求的潜在解决方案。
4.碳中和技术和可再生能源的使用在铜生产中应得到推广。
主要作者简介
曾现来 清华大学环境学院副研究员、博士研究生导师，教育部青年长江学者，主要从事物质代谢与循环经济研究。主持国家自然科学基金项目、国家重点研发计划课题等20项，在科学通报、Nature 子刊、ES&T等国内外期刊发表论文130篇，获青年科技奖4项。
李金惠 清华大学环境学院长聘教授、长江学者特聘教授，清华大学循环经济与城市矿产研究团队首席科学家，联合国环境署巴塞尔公约亚太区域中心执行主任。获得国家科技进步二等奖、中日韩三国环境部长会议环境奖等30项获国家、省部级奖励及个人奖励。
耿 涌 上海交通大学讲席教授、博士生导师、教育部长江学者特聘教授，主持国家自然科学基金青年科学基金项目(A类，后评估特优)，现任上海交通大学环境科学与工程学院院长，在Science和Nature等国际期刊上发表400多篇文章。
杨志明 中国地质科学院地质研究所副所长、党委委员，二级研究员，主持国家自然科学基金青年科学基金项目(A类)，入选科技部重点领域创新团队负责人、国家“万人计划”科技创新领军人才，获国家自然科学二等奖。
引用本文
Jinhui Li, Disna Eheliyagoda, Yong Geng, et al., Examining the influence of copper recycling on prospective resource supply and carbon emission reduction. Fundamental Research, 5(2) (2025) 740-747.
https://doi.org/10.1016/j.fmre.2022.09.022
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https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2667325822003880
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