Ko mēs domājam, runājot par zema oglekļa satura tēraudu

Mūsu nozares vēsture daudzējādā ziņā atspoguļo sabiedrību, kurā mēs darbojamies, un kopš industriālās revolūcijas dzelzs un tērauda ražošana tiek darbināta ar oglēm.

 

Tagad tas mainās, un tērauda rūpniecība, tāpat kā pārējā sabiedrība, pārveidojas, lai nodrošinātu produktus un pakalpojumus nākotnē, kurā oglekļa dioksīda un citu siltumnīcefekta gāzu emisija ir ievērojami ierobežota.

 

Ar šo maiņu saistītā valoda joprojām attīstās, un līdz ar to dažādas ieinteresētās personas izmanto daudz dažādu izteicienu.

Šie izteicieni bieži tiek lietoti savstarpēji aizstājami, taču dažreiz tie var nozīmēt ļoti dažādas lietas. Ko mums darīt, ja izteiciens “zaļš tērauds” tiek izmantots arvien dažādāk? Dažiem tas ir vienkārši mārketinga termins bez definīcijas vai robežas.

No otras puses, daži uzskata, ka tas ir termins, kam nepieciešama sertifikācija, kas aptver visu ilgtspējības jomu.

Un problēma nav tikai ar zaļo tēraudu. Vai mans zaļais tērauds ir jūsu tīrais tērauds vai bezoglekļa tērauds? Un kur ir novilktas līnijas starp nulles tēraudu, nulles oglekļa tēraudu un zema oglekļa satura tēraudu?

 

Uzņēmumā worldsteel mēs ieviešam dažas definīcijas, kas sniegs skaidrību par to, ko mēs domājam, runājot par šīm tēmām.

 

Mūsu nozare un mūsu biedri strādā, lai izstrādātu un ieviestu jaunu tērauda izstrādājumu saimi, kas ražota ar daudz zemāku oglekļa slogu nekā agrāk.

Šiszema oglekļa satura tēraudstiek ražots, izmantojot tehnoloģijas un praksi, kas rada ievērojami zemākas emisijas nekā parastā ražošana.

2021. gadā lielākā daļa tērauda tiek ražota, izmantojot reducētājus, kuru pamatā ir fosilais kurināmais; tomēr daudzi tērauda ražotāji ir ieviesuši vai izstrādā tehnoloģijas, kas ievērojami samazina tērauda ražošanas procesa radītās emisijas. Piemēri:

• Aço Verde do Brasilizmanto 100% kokogles, lai ražotu zema oglekļa satura dzelzs un tērauda izstrādājumus.
• ArcelorMittalbūvē liela mēroga iekārtu Gentē, Beļģijā, lai pārvērstu tērauda rūpnīcu atgāzes etanolā, ko var izmantot plašā klāstā, tostarp sintētiskās degvielas ražošanā. Līdzīga komercobjekta darbību sāka 2018. gadā plkstShougang tēraudsĶīnā, pirmajā darbības gadā pārdošanai saražojot 30 miljonus litru etanola.
• PlkstEmirātu tērauds Apvienotajos Arābu Emirātos līdz 800kt CO2 gadā tiek uztverts no dzelzs ražošanas rūpnīcas ar CO2 bagātās gāzes plūsmas, pirms to ievada nobriedušā naftas laukā pastāvīgai uzglabāšanai.
• EVRAZRocky Mountain Steel Kolorādo pāriet no oglēm uz saules enerģiju. EVRAZ rūpnīca būs lielākā uz vietas esošā saules elektrostacija valstī, kas paredzēta vienam klientam.
• HBIS, vadošais Ķīnas tērauda ražotājs, būvē 1,2 Mt ūdeņraža metalurģijas DRI demonstrācijas projektu. Projektā tiks izmantotas zaļās un zilās ūdeņraža tehnoloģijas, lai izpētītu ceļu uz nulles CO2 emisijām dzelzs un tērauda ražošanas procesā.
• Nucormikrodzirnavas Sedalijā, Misūri štatā, ir pirmā ASV tērauda rūpnīca, kas darbojas ar vēja enerģiju. Rūpnīca ir partnerība starp tērauda uzņēmumu un vietējo komunālo uzņēmumu, kas nodrošinās rūpnīcu pēc elektroenerģijas pirkuma līguma starp uzņēmumiem.
• Tata tēraudsizstrādā novatorisku jaunu kausēšanas tehnoloģiju, izmantojot savu HIsarna projektu. HIsarna tehnoloģija var ražot dzelzi bez koksa krāsnīm vai aglomerācijas iekārtām, radot CO2 bagātu atgāzu plūsmu, kas ir ideāli piemērota CCS.
• thyssenkrupp tērauds unNippon Steel Corporationir uzsākuši virkni testu par ūdeņraža izmantošanu darba domnā, lai ievērojami samazinātu CO2 emisijas, kas rodas tērauda ražošanas laikā.
•  

Tēraudu, kas ražots, izmantojot visas šīs tehnoloģijas, var uzskatīt parzema oglekļa satura tērauds, lai gan, visticamāk, tas, ko pašlaik uzskata par zema oglekļa satura tēraudu, var atšķirties līdz 2050. gadam, kad regulējums, sabiedrības cerības un tehnoloģijas būs pilnībā mainījušās.

 

Mūsu nozarē un ieinteresētās personas izmanto daudzus citus izteicienus, lai apzīmētu tēraudu, kas ražots, izmantojot šīs nākamās paaudzes ražošanas tehnoloģijas.

 

worldsteel dod priekšroku un izmanto zema oglekļa satura tēraudu, jo, tāpat kā “elektrība ar zemu oglekļa emisiju”, mēs uzskatām, ka to ir intuitīvi vieglāk saprast un tā nozīme ir skaidra.

Zaļš tēraudsDaudzas dažādas puses izmanto un interpretē, lai tās apzīmētu dažādas lietas, bieži vien jaunu, videi draudzīgāku produktu mārketinga kontekstā. Tas ir izmantots, lai apzīmētu tēraudu, kas ražots, izmantojot progresīvu tehnoloģiju, tēraudu, kas ražots no lūžņiem, atkārtoti izmantotu un pārstrādātu tēraudu, un parasto tēraudu, kura emisijas kompensē, pārtraucot oglekļa vienības vai kvotas. Ņemot vērā šo raksturīgo skaidrības un nozīmju daudzveidības trūkumu, “zaļais tērauds” nav izteiciens, ko izmanto worldsteel.

 

Lai būtu patiesibez oglekļa,tērauds būtu jāražo bez CO2 emisijām. Tā ir ļoti augsta latiņa, kas jāsasniedz, un ir grūti iedomāties ražošanas tehnoloģiju, kas to varētu sasniegt 2021. gadā.

 

Iespējams, ka daudzi virzās uz to, bet nulle ir absolūta un, iespējams, nav sasniedzama, neizmantojot atlikušo oglekļa emisiju kompensācijas. Šīs atlikušās emisijas var rasties piegādes ķēdē, izmantojot oglekli saturošus elektrodus vai dabasgāzes izmantošanu saistītos procesos.

 

Galu galā tēraudam ir jāsatur nedaudz oglekļa, jo tas to atšķir no tīras dzelzs. Lai gan šo būtisko leģējošo oglekli var iegūt no nefosiliem avotiem, tā klātbūtne padara “nulles oglekļa” tēraudu par nepareizu nosaukumu.

 

Ja tomēr var panākt līdzsvaru starp siltumnīcefekta gāzēm, kas nonāk atmosfērā, ražojot tēraudu, un emisijām, ko atmosfērā izvada izlietnes, iegūto tēraudu var saukt parneto-nulle, vaioglekļa neitrāls tērauds.

 

Ražošananeto nulles tēraudsvar būt nepieciešami ieskaiti citās nozarēs, lai panāktu patiesu neitralitāti, un ir svarīgi, lai, ja tiek izvirzīti apgalvojumi par oglekļa neitralitāti, ražotāji atklātu robežas, savu uzskaites metodiku un izmantoto kompensāciju kvalitāti un uzticamību.

 

Daži tērauda uzņēmumi sāk tirgotiesbez fosiliem tērauda. Tērauds bez fosilā kurināmā ir tērauds, kas ražots, neizmantojot fosilo kurināmo, piemēram, ogles vai dabasgāzi, kā arī no fosilā kurināmā iegūto enerģiju.

 

Viss tērauds, kas nesatur fosiliju, būs ar zemu oglekļa saturu, taču ne visu zema oglekļa satura tēraudu var raksturot kā bezfosiliju. Piemēram, zema oglekļa satura tēraudam, kas ražots iekārtā, kurā izmanto oglekļa uztveršanu un uzglabāšanu (CCS), joprojām var izmantot dabasgāzi vai ogles, taču tas novērš CO2 emisiju atmosfērā. Ja biomasai ir nozīme, būs svarīgi nodrošināt, ka tā tiek iegūta atbildīgi[1].

 

Tīrs tēraudsir tehnisks izteiciens, ko izmanto tērauda nozarē, lai apzīmētu tēraudus, kas satur zemu piemaisījumu, oksīdu, ieslēgumu līmeni vai zemu vai īpaši zemu metālā izšķīdušā oglekļa līmeni. Frāze ir plaši izplatīta, tostarp Worldsteel mūsu 2004. gada pētījumā par tīru tēraudu, un tā nozīmē kaut ko īpašu. Tādējādi pasaules tērauds neattiecas uz "tīru tēraudu" klimata pārmaiņu kontekstā.

 

Bez oglekļaTas ir arī grūti attiecināms uz tēraudu, jo tērauds bez oglekļa ir dzelzs, un tērauda oglekļa saturs tiek precīzi kontrolēts, lai sasniegtu konkrētai partijai nepieciešamās īpašības. Ogleklis būs jāpievieno ar ūdeņradi reducētai dzelzs, lai rafinēšanas procesā to pārvērstu tēraudā.

 

Sarunas par klimata pārmaiņām bieži tiek vadītas saistībā ar nepieciešamībudekarbonizētsabiedrību. Worldsteel parasti neizmanto šo izteicienu, lai apzīmētu tērauda ražošanu, jo tērauda ražošanas emisijām ir jābūt brīvām no SEG/CO2, nevis pašam procesam.

 

Daudzas daudzsološas tehnoloģijas joprojām izmantos oglekli kā ķīmisku reducētāju, bet neļaus kaitīgām SEG izplūdēm atmosfērā. Tātad, lai gan mūsu rūpniecības emisijas galu galā tiks dekarbonizētas, pats dzelzs ražošanas process var nebūt.

 

Izrāvienu tehnoloģijaražo zema oglekļa satura tēraudu radikāli atšķirīgā veidā no parastās domnas, DRI vai EAF tehnoloģijas. Izstrādājamo revolucionāro tehnoloģiju piemēri ietver ūdeņraža reducēšanu, CCS izmantošanu, dzelzsrūdas elektrolīzi, oglekļa uztveršanas un uzglabāšanas (CCUS) tehnoloģiju komplektu un jaunus kausēšanas samazināšanas procesus.

 

Ūdeņradisir galvenais vektors, kas ļaus ievērojami samazināt siltumnīcefekta gāzu emisijas dzelzs un tērauda nozarē, un daudzi Worldsteel biedri pēta šo tehnoloģiju. Ūdeņradim bieži tiek piešķirta krāsa atkarībā no tā zema oglekļa satura.

 

Kad worldsteel runā par zema oglekļa satura ūdeņradi, mēs domājam:

• Zaļais ūdeņradistiek ražots, izmantojot ūdens elektrolīzi, ko darbina ar atjaunojamo elektroenerģiju.
• Zils ūdeņradisir izgatavots no dabasgāzes, izmantojot tvaika metāna reformēšanas procesu un CCS.
• Ūdeņradisvar ražot arī, izmantojot elektrolīzi, izmantojot citus zema oglekļa satura elektroenerģijas avotus, piemēram, kodolenerģiju vai CCS. Mēs arī uzskatām, ka tas rada zemu oglekļa emisiju līmeni.
• Fosilais ūdeņradisir izgatavots no nesamazinātiem fosilā kurināmā, galvenokārt:
• Pelēks ūdeņradisir izgatavots no dabasgāzes, izmantojot tvaika metāna reformēšanas procesu, bez CCS, tāpēc CO2 tiek izvadīts atmosfērā.
• Brūns vai melns ūdeņradistiek ražots, izmantojot ogļu gazifikāciju, un tas rada ievērojami augstākas SEG emisijas nekā citi toņi.

 

pakāpies uz augšuir worldsteel 4-posma efektivitātes pārskatīšanas process. Step up mērķis ir uzlabot tērauda ražošanas efektivitāti tagad, lai atbalstītu mūsu biedrus, lai tie varētu darboties savās ražotnēs tādā veiktspējas līmenī, kas atbilst pasaules efektīvākajām ražotnēm. step up ir pārejas programma, un to nevajadzētu uzskatīt par risinājumu tērauda rūpniecības klimata pārmaiņu problēmām.

 

[1] Ir vairākas shēmas atbildīgas biomasas sertifikācijai, piemēram, Forestry Stewardship Council.