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欧洲钢企竞相研发绿色钢铁

2021-08-2312:55:41来源:科技日报

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据德国《商报》报道,钢铁行业未来的画卷正在德国萨尔茨吉特市徐徐展开。萨尔茨吉特钢铁制造公司最近宣布,计划今年向4家梅赛德斯工厂提供绿色钢铁。与传统钢铁相比,绿色钢铁的碳足迹将下降66%。

随着世界各国纷纷制订碳中和目标,人们对绿色钢铁的需求正与日俱增。欧盟也在向钢铁生产行业施加压力,促使其竞相转型研发绿色钢铁。

钢铁生产碳排放巨大

几十年来,钢铁生产一直是二氧化碳排放最大的来源之一。仅德国最大的钢铁制造商蒂森克虏伯目前的二氧化碳排放量就达到2000万吨左右,占德国总排放量的近3%;德国钢铁行业总共排放约4000万吨二氧化碳,占德国工业总排放量的30%。如果没有深刻的技术变革,这些二氧化碳无法消除。

据世界权威能源咨询机构伍德曼肯兹发布的报告,目前,钢铁行业的二氧化碳排放量占全球二氧化碳排放总量的7%。如果想将全球升温控制在比工业化前高2摄氏度的水平,全球钢铁行业目前的碳排放需下降70%。这意味着全球钢铁行业排放量将从2020年的30亿吨二氧化碳当量减少到2050年的7.8亿吨。

伍德曼肯兹高级分析师米希尔·沃拉表示,预计2020年至2050年间,全球钢铁需求将增长23%,达到23亿吨,“钢铁行业的二氧化碳排放降低70%是一个极具挑战性的目标,我们将需要采取更多措施,比如通过使用氢等创新性炼钢新途径来控制排放。”

市场呼唤绿色钢铁

有鉴于此,欧盟向域内钢铁生产行业施加了转型压力,要求其强制购买污染权。此外,包括汽车制造商在内的越来越多的客户,现在也呼吁钢铁供应商未来以气候中和的方式进行生产,并要贯穿价值链的所有阶段。

戴姆勒公司已计划到2039年让其供应链实现脱碳,并要求供应商以碳中和的方式进行生产。全球可持续发展智库伍珀塔尔气候环境和能源研究所的弗曼雷德·菲舍迪克认为,在未来几年内,“应该有足够多的绿色钢材来启动气候友好型的汽车生产。”

在此背景下,欧洲钢铁企业纷纷开始研制绿色钢铁。萨尔茨吉特公司已经开始研制绿色钢铁,今年将向梅赛德斯—奔驰公司供应少量此类产品,用于汽车车身结构。该公司还与矿业公司英美资源集团合作优化铁矿石产品,以减少碳足迹。该公司希望2025年年底前开发出氢基钢。该公司目前每年的二氧化碳排放量为800万吨,希望到2030年将排放量减少50%,到2050年减少95%。

据报道,2016年春季成立的HYBRIT公司,旨在开发世界上第一种无矿物炼钢技术。第一家规模化“HYBRIT”示范工厂2020年在瑞典吕勒奥破土动工,计划于2026年建成。届时,氢气将代替碳作为还原剂和能量载体,大大降低二氧化碳排放。

意大利达涅利集团、莱奥纳多公司和萨伊博姆公司3家企业则宣布联手将钢铁产业逐步转变为绿色产业。这3家企业已签署一项框架协议,共同参与钢铁行业能源密集型初级工厂的可持续改造项目。3家公司将联合提供技术和服务,以减少钢铁生产过程中的二氧化碳排放,建立符合欧盟减排目标的可持续创新模式。

今年4月,沃尔沃公司宣布,它将使用“HYBRIT”钢铁产品来生产概念车,并力争在2026年成为第一家大规模使用绿色钢铁生产汽车的公司。

成本高是巨大挑战

不过,绿色钢铁的研制仍有重大挑战需要克服,其中最重要的挑战是氢电解需要消耗大量电力。比如,按瑞典卢奥萨山—基律纳山公司估计,要使该公司完全转向氢基直接还原法生产钢铁,将需要约85亿瓦的可再生能源,这比瑞典目前安装的水电和风能项目提供的总能源还多33%。

此外,氢基直接还原工厂的兴起也将推动对电解槽的惊人需求。彭博社最近的一项分析指出,到2050年所需的大部分电解产能目前还尚未规划。不过,许多行业观察家预计,通过学习曲线效应,生产规模的不断扩大将进一步降低电解槽的成本,从而降低其生产氢气的成本。

业内人士强调,与所有快速增长的行业一样,无化石燃料的钢铁行业预计将快速实现工业转型,“就工业脱碳而言,我们面前的这十年将是一个高速发展的十年。每个人都在争先恐后地进入市场并争取率先扩大规模。”

责任编辑:向勤如(EN006)

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