对大气中CO2的测量表明，CO2浓度已达到了80万年以来从未有过的水平，造成了地球上自然碳循环的不平衡。这种不平衡对地球平均气温和海水酸度的影响慢慢的开始影响人类生活，未来还可能会影响地理政治学的平衡和世界经济。世界各地的人们都在要求相关机构制定政策，确保工业和经济部门在减少碳排放方面尽自己的一份力量。
钢铁工业的碳排放量约占所有人为CO2排放量的7%，这是一个相当大的比例，特别是如果考虑到这些排放大多数来源于严重依赖煤炭的综合炼钢工艺。七个地理区域——中国、欧盟28国、北美、日本、俄罗斯和乌克兰、韩国和印度——生产了全球大约90%的钢铁。北美是吨钢生产中CO2排放量较小的区域，这要归功于其钢铁工业中电炉炼钢工艺的主导地位。其他几个国家和地区已经宣布了计划并签署了本国钢铁工业脱碳协议，但这些措施似乎只是治标不治本，不足以产生所宣称的影响。
有效的CO2减排需要炼钢模式的转变，这将迅速转变为主要以低碳或无碳电力为基础的炼钢行业。例如氢基铁还原等现代工艺将会起到一定的帮助。实际上，实现这一目标所需的技术不仅已经存在，而且已经成功应用于大规模生产。毫无疑问，上述地区的钢铁企业没办法自行实现这一转变，需要政府和国际机构的支持，但在这条道路上的犹豫，则可能被解读为不愿有效地为国际环境目标作出贡献。
引入“碳标签”——生产和运输一吨钢所产生的CO2排放计算量——能够在一定程度上帮助人们了解哪些国家真正为遏制碳排放作出了贡献。碳标签能成为制定新的贸易法规的有用工具。其直接的后果是，它将不可避免地在钢铁工业推广本土循环经济的概念，这是美国几十年来一直在实践的。
美国与其他几个国家不同，民众似乎不太关注地球环境问题。这也许在某些特定的程度上是对的，但人们对某些环境问题——例如大气中CO2浓度的增加以及由此导致的地球平均温度的上升——的关注程度的高低并不能改变一个重要的事实：美国的炼钢业是占全球钢产量90%的所有主要区域中吨钢CO2排放量较小的。
碳排放最小化并不是一蹴而就的事情，而是经济、金融和技术因素共同作用的结果，正是这一些因素使美国的钢铁制造成为典型代表。尽管美国的钢铁工业具有周期性，但这一些因素今天任旧存在，因此能预见，在未来很长一段时间里，其炼钢的可持续性将继续成为这个地区的特点。
人类对地球环境变化负有责任的理论可以简化为两个步骤：①人类燃烧化工燃料导致CO2浓度上升；②CO2浓度上升通过温室效应和海水酸度导致地球平均气温上升。CO2在大气中的浓度自人类有检验测试的数据以来一直很稳定，保持在180ppm到280ppm之间。在过去的8个冰川周期中，大气中CO2浓度从未超过300ppm。2009年，时任英国能源部首席科学顾问的大卫∙麦凯爵士首次在英国出版的一本颇具影响力的书中，描述了过去1100年来CO2浓度的详细变化趋势，从1958年起直接在夏威夷测量，直到1977年从冰芯中捕获的空气中测量CO2浓度。1769年左右发生了一件大事，当时詹姆斯∙瓦特为第一台高效蒸汽机申请了专利，这是标志着工业革命开始的里程碑：CO2浓度达到了80万年来从未有过的峰值。有必要注意一下的是，从1769年到2006年，全球煤炭产量增加了800倍，所有的碳都燃烧殆尽。化石燃料的燃烧向大气中排放了大约260亿吨CO2，这是CO2浓度上升的主要原因。
诚然，生物圈和海洋自然地分别向大气中排放了4400亿吨和3300亿吨CO2，但这些CO2都被地球上相应的气体吸收了。几千年来，这些流入和流出大气的自然流量几乎完全保持平衡：陆地ECO在全球碳循环中发挥了额外的作用，抵消了大部分人为排放的CO2，但不幸的是，它无法完全补偿，或者至少现在无法补偿。
2018年，大气中的CO2浓度上升到407.4ppm，这是现代大气测量记录的最高值。事实上，基本上没有什么可以反驳这一证据的资料：正是人类燃烧碳增加了大气中的CO2浓度。NASA（美国国家航空和航天局）计算出到目前为止，植物和海洋已经吸收了大约55%的额外排放到大气中的碳，而其余的则留在了空气中。跟着时间的推移，陆地和海洋将吸收更多的CO2，但高达20%的人为排放的CO2将在空气中留存数千年。
碳循环的这些变化影响着每一个储层，如全球碳项目的信息图表所示，该信息图表基于政府间气候平均状态随时间的变化专门委员会（IPCC）于2018年10月8日在韩国仁川发布的特别报告“SR15”，由来自40个国家的91位作者采用6000多篇科学参考文献编写。
科学告诉人们，大气中过量的碳会导致地球温度上升，即温室效应，但这种机制不仅仅涉及空气：海洋吸收热量，然后释放热量，所以CO2浓度升高需要数年时间才会产生一定的影响。根据NASA的数据，2019年7月是地球上有记录以来最热的一个月，2019年是有记录以来最热的年份之一。
根据美国国家海洋和大气管理局（NOAA）的数据，自20世纪80年代以来，海洋表面的年平均温度与20世纪（1900-1999年）的平均温度之间的差距慢慢的变大。2018年，全球海洋表面温度比20世纪平均温度高出0.66℃。2019年的高温还对极地冰环境产生了强烈的影响：7月北极冰层达到了历史最低点（比中等水准低19.8%），南极冰层也是如此，7月达到了41年观测以来的最小范围。
CO2过量的影响还包括海水的质量。溶解在海洋中的CO2会产生碳酸，从而增加海水的酸度。1750年以来，海洋表面的pH值降低了30%。
1992年，700名独立科学家警告说：“如果要避免巨大的人类灾难，我们对地球和地球上生命的管理必须发生巨大的变化”。25年过去了，地球的平均温度上升了，科学界想给人类社会“第二次警告”。他们指出，“当我们采取果断行动时，我们大家可以做出积极的改变”，并指出在某些领域人们取得了良好的进展，例如减少了臭氧消耗物质的排放。
地球温度上升的后果之一是海洋水质的恶化。预计最严重的影响将发生在最贫穷的国家。在这些影响中，其中一项是预计移民将会增加。2010年至2015年，美国已发生了这样的例子，当时从萨尔瓦多、危地马拉和洪都拉斯前往美国边境的移民增加了25%-30%，那几年这些国家经历了长期的干旱。根据国际移民组织（IOM）的资料，到2050年，气候原因将会引起2亿移民，这已经是被公认的数字。政府间气候平均状态随时间的变化专门委员会（IPCC）的著名出版物《斯特恩气候平均状态随时间的变化经济学报告》也引用了这一数字。
2015年盖洛普的一项调查显示，美国人在20世纪80年代末和90年代初更关心环境问题，但在21世纪初关注度会降低。1989年，35%的男性和女性收房的人说他们非常关心气候，但在2015年只有32%的人这么说。盖洛普年年都会重复同样的民意调查，结果似乎没有太大的不同：在普通美国人最关注的15个重要事项中，气候问题排在第14位。直到最近，美国的年轻一代才开始线%的人认为地球温度上升将在他们的有生之年构成严重威胁，而55岁及以上的人中，只有29%的人持相同的观点。对于环境变化感知的差异也可能是由于年轻人对气候问题讨论的接触和教育，以及年龄和政治意识形态之间的关系。
就在最近，相当多的美国公民才开始把地球温度上升视为一个严重的问题，这也许是由一位瑞典少年发起的运动的结果。社会化媒体的共鸣在2019年9月的最后一周达到顶峰，当时全球有600万人走上全球最大城市的街头。
最近的一项盖洛普民意调查显示，在美国东部和西部海岸近70%的公民相信气候问题的严重性，而南部和中西部只有60%的人相信。无论如何，这已超越了美国人口的一半，这是政府和行业必须认认真真地对待的问题。总体而言，53%的美国成年人认为地球平均温度上升主要是由人类活动引起的。
有许多在线平台旨在提供有关气候指标的可靠数据，如“气候观察”或牛津大学的“我们的数据世界”。这些分析表明，自工业革命开始以来，高收入发达国家对全球67%的CO2eq排放负有责任，欧盟和欧亚大陆占33%，北美地区占29%，日本占4%，余下为其他几个国家。发展中国家只占了总数的不到三分之一。
在列出“十大”地区化石燃料排放生产国时，统计数据可以显示各个国家的排名。在这样的排名中，在所有欧盟28个国家中只有德国出现在第六位。然而，实际上，欧盟28国在名单上排名第三，因为它们作为一个统一的经济体，有着共同的环境政策。本文不会将欧盟分解为单个国家，因为本文更感兴趣的是对同质化数据的分析。
可以按人均CO2排放量进行统计；在这样的分析中，污染最严重国家的排名发生了变化，中东国家如卡塔尔、科威特、巴林、阿拉伯联合酋长国和沙特阿拉伯排名均在美国、加拿大、俄罗斯、欧盟、日本之前。中国由于其庞大的人口，排名靠后。另一种观察人均数据的方法是根据人均GDP对它们进行排名，以此来分析每个国家的发展。
过去20年，所有主要钢铁产业国家或地区的人均GDP都有所增长，但只有两个地区的排放量会降低：欧盟和美国。事实上从百分值上看，这两个地区的人均GDP都增长了22-23%，减排幅度几乎也相当，下降了21%。日本是唯一GDP增幅较小的国家，约16%，但其排放量自1998年至2016年就没有变化，人均年CO2排放量仍保持在9.5吨左右。
到目前为止，本文讨论的唯一的温室气体（GHG）是CO2，因其占了人为排放的75%以上。关于人类活动的不相同的领域对全球温室气体排放的影响，有各种各样的评估。在此，本文想关注的是工业排放CO2，因此并未考虑来自农业、林业和其他土地使用的排放，根据IPCC的数据，这些排放占总排放量的15%。
2018年6月发表在《科学》杂志上的一篇文章称，每年的工业CO2排放总量中，33%来自发电和供热行业，22%来自短途和长距离运输，12%来自发电之后的负载，10%来自住宅和商业，23%来自别的行业。根据Hannah Ritchie和Max Roser的调查，钢铁行业的CO2排放占总量的7.2%。对数据来进行不同形式的汇总，能得出截然不同的结论。例如，如果考虑食物垃圾，这是隐藏在大多数来源于农业、林业和其他土地使用（FOLU）、运输/航运和电力行业的排放中。根据联合国粮食及农业管理局（粮农组织）的一项评估，食物垃圾排放占总排放量的6.7%，这比钢铁行业的CO2排放总量还要多，然而当人们扔掉不想要的食物时，他们不会考虑CO2。说到FOLU排放，另一个让事情变得更复杂的方面是植物和土壤储存碳，从大气中吸收碳，但根据特定的作物和土地用途，它们吸收的程度不同。如今的世界呈现出相反的趋势：以美国为例，从1997年到现在，农业用地转变为草原和重新造林，这在某种程度上预示着土地和森林在总体上减少了而不是增加了CO2的排放；在全球别的地方，发生的情况正好相反。
能源工业是无可争议的最大温室气体贡献者，但绝大部分是来自于发电过程中燃料的燃烧，例如在美国，这一比例高达 99%。全世界工业产生的四分之一以上的CO2源自发电，而主要的贡献者是煤电厂：燃烧无烟煤、烟煤、褐煤和亚烟煤产生每百万英制热值（MBtu）的平均排放量约为100kgCO2，石油约为72kg，天然气约为煤炭的一半，为53kgCO2/MBtu。全世界内可再次生产的能源的重要性正在增加，但只在局部地区对降低影响有一定的作用。在这个分析中，本文将分为三个不同的类别：发电过程中不产生CO2的能源，如水电、风能、生物质能、太阳能、地热能和核电；然后是天然气；最后是煤炭和石油。
在美国，从2005年到2017年期间，燃煤发电量的占比从50％下降到30％，主要得益于天然气发电量从19%上升到32%；风能和太阳能的发电总和从2%增加到10%。
2018年底，美国的发电量情况如下：36.5%不排放CO2，35%来自天然气，28.5%来自煤炭和石油。有必要注意一下的是，2018年可再次生产的能源发电创造了新的记录，即7.42亿兆瓦时——几乎是2008年3.82亿兆瓦时的两倍。
欧洲的情况是更多地使用了可再次生产的能源。欧洲统计局提供的2019年细目结果是：54.1%的发电量无CO2排放，其余由传统的热能发电，其中20.6%由天然气生产，25.3%由其他能源生产。
尽管在过去10年里，可再次生产的能源在欧洲的贡献翻了一番，但仍有一些国家的很大一部分电力来自燃煤发电。同时，并不是所有的国家都已经宣布了淘汰燃煤的期限：尽管最近在努力向可再次生产的能源过渡，德国仍然处于国家排名的前四分之一，落后于波兰、捷克共和国、希腊和保加利亚等国家。柏林政府的目标是在2038年之前逐步淘汰煤炭，但也决定在2022年之前关闭核电站。
这些国家中的一些国家对煤炭的依赖性可能相当严重，如波兰，其81%的发电量来自于煤，捷克共和国为54%，希腊为46%，保加利亚为45%，德国为40%，排名第四。在这些国家中，只有德国已经决定逐步淘汰燃煤发电。2018年报告CO2排放量最大的前三家欧洲公司均是煤电厂：Betchatów（波兰），排放量38.2MtCO2；Neurath（德国），32.2MtCO2；Niederaussem（德国），25.9MtCO2。
比较欧盟28国和美国之间发电行业的CO2排放量，可以注意到能源结构的巨大差异，主要不同之处在于天然气发电量的不同：美国是35%，而欧盟28国是20%左右。对这一点的解释显然与北美的这种资源丰富有关。美国拥有大量的页岩气矿藏，平均而言，美国的能源企业在生产的全部过程中会产生较高的CO2排放量（383kgCO2/MWh），相比之下，欧洲的排放量为238kgCO2/MWh。
再参考美国能源信息署（EIA）提供的数据，日本大约69%的能源来自煤炭和石油，其碳排放量为470kgCO2/MWh。俄罗斯的情况相对较好，碳排放量为310kgCO2/MWh，超过一半的电力来自天然气，只有13%来自燃煤。印度由于对煤炭和石油的依赖，其碳排放量为684kgCO2/MWh。
