為應(yīng)對(duì)氣候變化,將地球平均氣溫上升幅度在 2050 年前控制在 1.5 攝氏度以內(nèi),世界主要工業(yè)國家一致同意通過改用可再生能源代替化石燃料,增加電動(dòng)汽車生產(chǎn)數(shù)量及制造業(yè)去碳化等措施減少
碳排放。
減少
鋼鐵行業(yè)的
碳足跡尤為重要,該行業(yè)的二氧化碳排放量約占全球總排放量的 7%。全球鋼鐵產(chǎn)量約為 19 億噸,其中70%經(jīng)由高爐冶煉一環(huán)生產(chǎn),而高爐使用對(duì)環(huán)境有害的煤炭為燃料。生鐵在高爐中熔煉,然后利用氧氣轉(zhuǎn)爐鍛煉成鋼。
也可以通過電弧爐將廢金屬或類似物——直接還原鐵(DRI)冶煉成鋼。到目前為止,DRI還只是一種小眾產(chǎn)品,僅在中東,墨西哥,俄羅斯生產(chǎn)。該工藝?yán)锰烊粴鈴牡V石中還原鐵。所得直接還原鐵的含鐵量超90%,可作為與廢金屬同等質(zhì)量的原料,用于環(huán)保型電弧爐煉鋼。
與高爐及氧氣轉(zhuǎn)爐相比,該工藝鏈(利用天然氣生產(chǎn)直接還原鐵(DRI)并通過電弧爐將其熔煉成鋼)使得每生產(chǎn)一噸金屬所產(chǎn)生的二氧化碳排放量減少40%以上。
由于全世界的廢金屬數(shù)量有限,越來越多人開始使用直接還原鐵(DRI)為原料進(jìn)行電弧爐煉鋼。該材料可用于生產(chǎn)更為環(huán)保("綠色")的鋼材(生產(chǎn)該鋼材時(shí)所產(chǎn)生的二氧化碳排放量更少)。一些公司將直接還原鐵(DRI)用于自家鋼材生產(chǎn),一些公司則作出口之用。
例如,俄羅斯金屬投資公司(metalloinvest)自身不僅生產(chǎn)“綠色”鋼材,還向其他鋼鐵公司供應(yīng)熱壓塊鐵(HBI,一種壓制成塊狀的直接還原鐵(DRI))。巴西淡水河谷公司(Vale)是世界上最大的鐵礦石生產(chǎn)商之一,該公司正在考慮利用直接還原鐵(DIR)在中東地區(qū)生產(chǎn)“綠色”鋼材。
大型鋼鐵公司則更為高瞻遠(yuǎn)矚。計(jì)劃通過氫氣生產(chǎn)直接還原鐵(DIR)——與可再生能源兩者相結(jié)合,將二氧化碳排放量減少至幾乎為零。去年,中國
河北鋼鐵集團(tuán)啟動(dòng)了世界上第一座氫基直接還原鐵工廠。但氫氣價(jià)格過高仍是一大
問題。因此在直接還原鐵工程中,該工廠仍然使用天然氣、氫氣和焦?fàn)t煤氣的混合氣體。寶鋼公司也有相同計(jì)劃,該公司正在中國實(shí)施類似項(xiàng)目。
安賽樂米塔爾集團(tuán)(ArcelorMittal)已成功在位于加拿大的DIR制造分廠測試驗(yàn)證了用氫氣替代部分天然氣的可能性。目前,該公司正在歐洲實(shí)施多個(gè)通過使用“綠色”氫氣直接還原煉鐵法來生產(chǎn)鋼材的項(xiàng)目。所謂“綠色”指的是使用可再生能源在水解器中產(chǎn)生的氫氣。安賽樂米塔爾集團(tuán)(ArcelorMittal)依靠歐盟補(bǔ)貼來支持其向清潔能源的轉(zhuǎn)型。
德國鋼鐵制造公司蒂森克虜伯(ThyssenKrupp)與薩爾茨吉特(Salzgitter)同樣也押注于氫基(可再生能源)直接還原鐵技術(shù)及政府補(bǔ)貼。該過程的初期需要國家支持,因?yàn)橥ㄟ^氫基直接還原鐵技術(shù)所產(chǎn)的“綠色”鋼材的制造成本是傳統(tǒng)鋼材的2倍左右。但隨著“綠色”氫氣行業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大及技術(shù)的發(fā)展,該工藝成本有望降低。
該進(jìn)程已無法逆轉(zhuǎn)倒流。防止全球變暖的任務(wù)需要由各國共同承擔(dān)完成。鋼材生產(chǎn)去碳化不僅事關(guān)鋼鐵制造企業(yè)。政治決策,公眾,投資者與消費(fèi)者正不斷地將所有鋼鐵企業(yè)推入該進(jìn)程。汽車制造集團(tuán)、船舶制造集團(tuán)及設(shè)備制聯(lián)合造企業(yè)等鋼材消費(fèi)大型壟斷企業(yè)同樣也有其氣候指標(biāo),并竭力提高“綠色”低碳鋼材的采購比例。