钢可以减少碳足迹吗?

钢可以减少碳足迹吗?

  • 钢铁行业被批评为温室气体排放的最大贡献者之一
  • 然而,钢铁作为推动者转变为更可持续的未来的推动力方面具有重要作用
  • 钢材在更轻,省油的车辆,可再生能源发电和智能电网施工中具有重要用途
4月7日,2021年4月|金属和矿物质

大多数钢不是从高炉(BF)生产,就是从碱性氧气炉(BOF)生产。或者是电弧炉。据估计,平均每年有1.9吨二氧化碳(CO2)被排放为生产每公吨钢。

根据世界钢铁协会在美国,煤炭约占高炉转炉能源输入的90%。来自电力的能量输入占7%,其余来自天然气和其他可用能源。

最碳化碳化钢制造工艺是常规方式,在高炉基础氧气炉(BF-BOF)中生产的铁矿石钢。BF-BOF途径不仅使用焦煤作为还原剂,而且作为能量来源,从而使其更加碳化。总的来说,通过BF-BOF途径的碳排放贡献为每吨生产的钢大约2.3吨。

减少BF-BOF过程中的碳排放

⚬bf -转炉效率程序:

有两种方法可以提高bf -转炉流程的效率,有助于减少排放。一是最大限度地提高原料中的铁含量,以减少煤作为还原剂的使用量,从而优化高炉炉料组合。虽然这将减少碳排放,但它不能完全提供碳中性钢铁生产。第二种方法是增加使用喷煤粉、天然气、塑料或使用焦炉煤气作为能源。

⚬采用碳捕集和存储(CCS)技术的转炉:

CCS技术可以帮助减少60%的碳排放,因为它允许制造商捕获炼钢过程中的排放。该技术可以通过用于BF-BOF生产的现有设置来改造。这里的挑战是大型初始基础设施投资。

⚬用生物燃料替代焦煤:

即使基于碳,生物燃料,燃烧后也不会有助于温室气体,因此对环境的影响较低。在BF-BOF中使用生物燃料可以减少一半的碳排放。虽然这是一种成熟的技术,但挑战是在大规模上实施它的可行性,这取决于可用性。

优化电弧炉(EAF)降低碳排放

⚬基于废料的EAFS:

增加基于废料的EAF的份额最大化二次流动并通过熔化更多的废料来回收。主要需要高质量的废料产品来生产主要通过综合路线生产的优质产品。但是,如果没有高质量的废料,可以将较低质量的废料与直接缩小的铁混合,以确保高质量的输入。

⚬直接减少铁(DRI):

在该过程中,金属直接从固态中从矿石中缩小,而不需要熔化它。这使用天然气作为还原剂,与传统的BF-BOF途径相比,有助于减少50%的碳排放。DRI可以与较低质量的废料混合以保证特定的品质。挑战是对天然气可用性的依赖。

⚬使用氢气的DRI和eaf:

在DRI生产阶段,化石燃料被生产的氢再生能源。这是一种经过技术验证的生产方法,几乎可以实现零排放的钢铁生产。SSAB和安赛乐米塔尔(ArcelorMittal)等几家领先企业正在探索这一新概念。

碳中性钢的未来

尽管在实施这些生产碳中性钢的替代技术方面存在挑战,但在政府和技术创新者的帮助下,生产商正在开展几项举措。由于得到欧盟委员会的支持,大多数项目都集中在欧洲,目标是到2050年使欧盟碳中和。为了让世界其他国家效仿,钢铁生产商必须评估、评估并决定一种技术上和经济上可行的减少碳足迹的方法。

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大卫多兰

副总统咨询

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