Что мы подразумеваем под термином «низкоуглеродистая сталь»?

Хотя со времен промышленной революции производство стали подпитывалось углем, сталелитейная промышленность, как и другие отрасли, переходит в будущее со значительно меньшими выбросами углекислого газа и других парниковых газов. Однако условия  этот переход не ясен, и иногда разные выражения используются как синонимы, а иногда одно и то же слово может использоваться в “Я думаю” И “Вы думаете” ситуация.

Например, общий “зеленая сталь” — это маркетинговый термин для некоторых людей, не имеющий определения или сферы применения, и его можно использовать по своему усмотрению.

Но другие верят, что “зеленая сталь” — это сертифицированный термин, охватывающий всю сферу устойчивого развития.

Хотя оба   немного экстремальны, как “Зеленый” Может  называться “зеленая сталь”?

Это “зеленая сталь” Я говорю о том же, что и “чистая сталь” Или “нулевоуглеродистая сталь” ты говоришь?

Где проходит разделительная линия между “чистая безуглеродистая сталь”, “нулевоуглеродистая сталь” И “низкоуглеродистая сталь”?

Если эти двусмысленности не будут разрешены, нетрудно представить, куда зайдет дискуссия.

Чтобы внести больше ясности в обсуждаемые нами темы, worldsteel стандартизирует значения некоторых терминов.

“Низкоуглеродистая сталь”

В 2021 году, хотя большая часть стали по-прежнему производится с использованием ископаемого топлива в качестве восстановителя, многие компании имеют или разрабатывают технологии, которые могут значительно сократить выбросы углерода в основных процессах производства стали, представляя новый ассортимент стальной продукции — сталь с низким уровнем выбросов углерода. Например:

ThyssenKrupp и Nippon Steel запустили серию испытаний по использованию водорода в доменных печах для значительного снижения выбросов CO2 при производстве стали.  Производство

Компания Emirates Steel в Объединенных Арабских Эмиратах улавливает 800 000 тонн CO2 в год из обогащенного CO2 угольного газа, добываемого на ее заводах по производству чугуна, а затем закачивает его в зрелые нефтяные месторождения для постоянного хранения.

Hesteel Group, ведущая сталелитейная компания в Китае, строит демонстрационный проект по производству водородного металлургического железа прямого восстановления производительностью 1,2 миллиона тонн в год. В проекте будут использоваться технологии зеленого и голубого водорода для исследования маршрута с нулевым уровнем выбросов углерода при производстве стали.  Производство процессы.

ArcelorMittal строит крупный завод в Генте, Бельгия, по переработке отходящих газов сталелитейных заводов в этанол, который имеет широкий спектр применения, включая синтетическое топливо. В 2018 году китайская Shougang Group также начала эксплуатацию аналогичного коммерческого предприятия, производя в первый год 30 миллионов литров этанола для продажи.

Небольшой сталелитейный завод Nucor Steel в Миссури, США, является первым сталелитейным заводом в США, использующим энергию ветра в качестве источника энергии. Завод является проектом сотрудничества между Nucor Steel и местной коммунальной компанией и будет поставлять электроэнергию на сталелитейный завод после того, как обе стороны достигнут соглашения о покупке электроэнергии.

Rocky Mountain Steel, принадлежащая Evraz Group Компания в Колорадо, США, переходит с угля на солнечную энергию. Это будет крупнейшая в стране солнечная электростанция, предназначенная для одного потребителя.

Бразильская компания Green Steel использует 100% древесный уголь для производства продукции из низкоуглеродистой стали.

Tata Steel разрабатывает новые технологии плавки и плавки в рамках проекта HIsarna. Технология Хисарна Может производить железо без использования коксовых печей или агломерационных установок, а также производить угольный газ, обогащенный CO2, который идеально подходит для CCS  технологии

Вся сталь, произведенная с использованием этих новых технологий, может считаться низкоуглеродистой сталью, хотя «низкоуглеродистая» сегодня может не означать то же самое, что «низкоуглеродистая» в 2050 году, поскольку правила, социальные ожидания и технологии кардинально изменятся. В отрасли и связанных с ней организациях существуют разные способы обозначения этих сталей нового поколения, которые перечислены ниже. Всемирная ассоциация стали предпочитает использовать «низкоуглеродистую сталь», поскольку мы считаем, что это более интуитивно понятно и понятно, как и «низкоуглеродистое электричество».

«Зеленая сталь»

Возвращаясь к вопросу, поднятому в начале этой статьи, многие группы также используют и описывают «зеленую сталь», обычно при маркетинге новых продуктов с большей экологической осведомленностью. В основном это относится к стали, произведенной с использованием революционных технологий, стали, произведенной из стального лома, переработанной и восстановленной стали, а также традиционной стали, произведенной за счет приобретения квот на выбросы углерода или поглотителей углерода.

Ввиду   неопределенность и многообразие смыслов “зеленая сталь” сама ассоциация worldsteel не будет использовать термин “зеленая сталь”.

“Нулевоуглеродистая сталь”

Чтобы произвести истинное “нулевоуглеродистая сталь”, процесс производства стали не должен выделять CO2, и трудно представить, что технология производства сможет соответствовать этому строгому стандарту в 202 4 . Хотя многие технологии движутся в этом направлении, “нулевой уровень углерода” является слишком абсолютным. В цепочке поставок остаточные выбросы углерода могут возникать из-за использования углеродсодержащих электродов или природного газа в сопутствующих процессах, чего невозможно достичь без использования поглотителей углерода для компенсации остаточных выбросов углерода.

Более того, углерод является основным компонентом стали, который отличает сталь от чистого железа. Даже если этот легированный углерод можно получить из неископаемой энергии, присутствия углерода достаточно, чтобы показать неуместность этого термина. “нулевоуглеродистая сталь”.

«Нулевая углеродистая сталь» / «Углеродистая нейтральная сталь»

Однако если парниковые газы, выбрасываемые в атмосферу при производстве стали, можно сбалансировать с выбросами, собираемыми из атмосферы с помощью поглотителей углерода, то эту сталь можно назвать «сталью с чистым нулевым содержанием углерода» или «углеродно-нейтральной сталью».

Чтобы достичь истинной углеродной нейтральности, производство «чистой стали с нулевым содержанием углерода», возможно, придется компенсировать в других секторах. Если производственная компания считает, что она достигла углеродной нейтральности, она должна обеспечить прозрачность границ своего производства, прозрачность своих статистических методологий, а также высокое качество и надежность используемых методов компенсации.

«Ноль ископаемой топливной стали»

Несколько сталелитейных компаний начали продвигать «сталь с нулевым использованием ископаемого топлива». Так называемая «сталь с нулевым ископаемым топливом» означает, что в процессе производства стали не используется ни ископаемое топливо (например, уголь или природный газ), ни энергия, полученная из ископаемого топлива.

Вся «сталь с нулевым ископаемым топливом» представляет собой низкоуглеродистую сталь, но не всю низкоуглеродистую сталь можно назвать «сталью с нулевым ископаемым топливом». Например, при производстве низкоуглеродистой стали с использованием технологии улавливания и хранения углерода (CCS) по-прежнему может использоваться природный газ или уголь, но не выделяется CO2. Если используется биомасса, важно обеспечить, чтобы биомасса была получена ответственно и соответствовала определению 1.

«Чистая сталь»

«Чистая сталь» — это термин, используемый в сталелитейной промышленности для обозначения стали с низким уровнем примесей, оксидов, легирующих добавок или стали с низким или сверхнизким уровнем растворенного углерода в металлах.

Этот термин уже широко используется, он был использован Всемирной ассоциацией стали в ее «Технологии производства чистой стали» в 2004 году и имеет конкретное значение. Поэтому Всемирная ассоциация производителей стали не использует термин «чистая сталь» в контексте изменения климата.

«Декарбонизация»

I В разговорах об изменении климата часто обсуждается потребность общества в декарбонизации. Всемирная ассоциация стали обычно не использует термин «декарбонизация» для обозначения производства стали, поскольку для устранения парниковых газов/CO2 необходимы только выбросы в процессе производства стали, а не сам процесс производства стали, что аналогично причине, по которой не с использованием «нулевой углеродистой стали».

Многие перспективные прорывные технологии также используют углерод в качестве химического восстановителя, но предотвращают выброс вредных парниковых газов в атмосферу. Итак, хотя наша отрасль’Выбросы в конечном итоге будут обезуглерожены, а сам процесс производства железа, возможно, не будет.

Прорывные технологии

Прорывные технологии производят низкоуглеродистую сталь принципиально иным способом, чем технологии традиционных доменных печей, железа прямого восстановления или электропечей. Прорывные технологии, которые в настоящее время разрабатываются, включают: восстановление водорода, применение CCS, электролиз железной руды, пакеты улавливания, утилизации и хранения углерода (CCUS) и другие новые процессы металлургического восстановления.

“Красочный” водород

Водород является ключевым катализатором, который может значительно сократить выбросы парниковых газов в сталелитейной промышленности. Его исследуют многие компании Worldsteel.’компании-члены. Водороду часто присваивают цвет в зависимости от его способности сокращать выбросы углекислого газа.

Когда worldsteel говорит о низкоуглеродистом водороде, мы имеем в виду:

Зеленый водород: производится электролизом воды с использованием возобновляемой электроэнергии.

Голубой водород: производится из природного газа с использованием комбинации паровой конверсии метана и CCS.  технологии

Кроме того, существует водород, производимый электролизом с использованием другой низкоуглеродной электроэнергии (например, ядерной энергии), или водород, производимый с использованием технологии CCS. Мы полагаем, что это тоже низкоуглеродистый водород.

Ископаемый водород относится к водороду, полученному с использованием ископаемого топлива, но без использования процессов сокращения выбросов углерода, в основном включая:

Серый водород: водород, полученный из природного газа с использованием процесса паровой конверсии метана; поскольку в этом процессе не используется технология CCS, образующийся вместе углекислый газ будет выбрасываться в атмосферу.

Коричневый водород или черный водород: водород, получаемый с использованием технологии газификации угля. Водород этого цвета производит значительно больше парниковых газов, чем водород других цветов.

Проект «Повышение энергоэффективности»

Проект «Повышение энергоэффективности» представляет собой четырехэтапный процесс оценки эффективности, разработанный Всемирной ассоциацией стали. Цель проекта – повысить текущую эффективность производства стали и помочь компаниям-членам достичь уровня лучших заводов мира. Проект «Повышение энергоэффективности» является переходным планом и не может обеспечить сталелитейной промышленности решение проблем изменения климата.