Šta mislimo kada govorimo o niskougljičnom čeliku

Povijest naše industrije na mnogo načina odražava društva u kojima poslujemo, a od industrijske revolucije, proizvodnja željeza i čelika je pokretana ugljem.

 

Ovo se sada mijenja, a industrija čelika, kao i ostatak društva, transformira se kako bi pružila proizvode i usluge u budućnosti u kojoj je emisija ugljičnog dioksida i drugih stakleničkih plinova ozbiljno smanjena.

 

Jezik povezan sa ovom promjenom se još uvijek razvija, te se kao posljedica toga koriste različiti izrazi od strane različitih aktera.

Ovi izrazi se često koriste naizmjenično, ali ponekad mogu značiti potpuno različite stvari. Šta da radimo sa sve raznovrsnijom upotrebom izraza zeleni čelik? Za neke je to jednostavno marketinški termin bez definicije ili granica.

S druge strane, neki vjeruju da je to pojam za koji je potrebna certifikacija koja pokriva širinu cijelog područja održivosti.

I problem nije samo sa zelenim čelikom. Je li moj zeleni čelik vaš čisti čelik ili čelik bez ugljika? A gdje su povučene linije između čelika s nultom neto, čelika bez ugljika i čelika s niskim udjelom ugljika?

 

U worldsteelu postavljamo neke definicije koje će nam pružiti jasnoću o tome šta mislimo kada govorimo o ovim temama.

 

Naša industrija i naši članovi rade na razvoju i lansiranju nove porodice čeličnih proizvoda, proizvedenih s mnogo manjim opterećenjem ugljika nego u prošlosti.

Ovoniskougljični čelikproizvodi se korištenjem tehnologija i praksi koje rezultiraju emisijom znatno nižih emisija od konvencionalne proizvodnje.

U 2021. godini većina čelika se proizvodi pomoću reduktora na bazi fosilnih goriva; međutim, mnogi proizvođači čelika su implementirali ili razvijaju tehnologije koje značajno smanjuju emisije iz osnovnog procesa proizvodnje čelika. Primjeri uključuju:

• Aço Verde do Brasilkoristi 100 posto drveni ugljen za proizvodnju proizvoda od željeza i čelika s niskim udjelom ugljika.
• ArcelorMittalgradi veliko postrojenje u Gentu u Belgiji za pretvaranje otpadnih plinova iz željezare u etanol, koji se može koristiti u širokom spektru primjena, uključujući proizvodnju sintetičkih goriva. Sličan komercijalni objekat počeo je sa radom 2018. godine uShougang Steelu Kini, proizvodeći 30 miliona litara etanola za prodaju u prvoj godini rada.
• AtEmirates Steel u Ujedinjenim Arapskim Emiratima do 800 kt CO2 godišnje se hvata iz toka plina bogatog CO2 iz postrojenja za proizvodnju željeza prije nego što se ubrizgava u zrelo naftno polje za trajno skladištenje
• EVRAZRocky Mountain Steel u Koloradu prelazi sa uglja na solarnu energiju. Tvornica EVRAZ-a će biti najveća solarna elektrana na lokaciji u zemlji posvećena jednom kupcu.
• HBIS, vodeći kineski proizvođač čelika, gradi DRI demonstracioni projekat metalurgije vodika kapaciteta 1,2Mt. Projekat će koristiti zelenu i plavu tehnologiju vodika kako bi istražio put do nulte emisije CO2 iz procesa proizvodnje željeza i čelika.
• NucorMikro mlin u Sedaliji, Missouri, prva je američka čeličana koja radi na energiju vjetra. Tvornica je partnerstvo između čeličane i lokalnog komunalnog preduzeća, koje će napajati elektranu nakon ugovora o kupovini električne energije između kompanija.
• Tata Steelrazvija inovativnu novu tehnologiju topljenja kroz njihov projekt HIsarna. HIsarna tehnologija može proizvesti željezo bez koksnih peći ili postrojenja za aglomeraciju, proizvodeći tok otpadnog plina bogatog CO2 koji je idealan za CCS.
• thyssenkrupp Steel iNippon Steel Corporationpokrenuli su seriju testova upotrebe vodonika u visokoj peći koja radi, s ciljem značajnog smanjenja emisije CO2 koja nastaje tokom proizvodnje čelika.
•  

Čelik proizveden korištenjem svih ovih tehnologija može se smatrati kaoniskougljični čelik, iako je vjerovatno da će ono što se sada smatra čelikom s niskim udjelom ugljika možda biti drugačije do 2050. godine kada su se regulativa, društvena očekivanja i tehnologije potpuno promijenili.

 

Mnogi drugi izrazi se koriste u našoj industriji i od strane dionika za označavanje čelika proizvedenog korištenjem ovih proizvodnih tehnologija sljedeće generacije.

 

worldsteel preferira i koristi čelik s niskim udjelom ugljika jer, poput 'niskougljične struje', smatramo da je intuitivno lakše razumjeti i da je njegovo značenje jasno.

Zeleni čelikkoriste i tumače mnoge različite strane kao različite stvari, često u kontekstu marketinga novih ekološki svjesnih proizvoda. Koristi se za označavanje čelika proizvedenog primjenom revolucionarne tehnologije, čelika proizvedenog od otpada, ponovno korištenog i prerađenog čelika i konvencionalnog čelika s nadoknadom emisija kroz povlačenje ugljičnih jedinica ili dodataka. S obzirom na ovaj inherentni nedostatak jasnoće i raznolikosti značenja, "zeleni čelik" nije izraz koji worldsteel koristi.

 

Da budem istinskinula ugljika,čelik bi se morao proizvoditi bez ikakvih emisija CO2. Ovo je vrlo visoka granica koju treba dostići i teško je zamisliti proizvodnu tehnologiju koja bi to mogla postići 2021. godine.

 

Mnogi se možda kreću ka ovome, ali nula je apsolutna i vjerovatno je neostvariva bez upotrebe kompenzacija za zaostale emisije ugljika. Ove preostale emisije mogu nastati u lancu snabdevanja, upotrebom elektroda koje sadrže ugljenik ili upotrebom prirodnog gasa u povezanim procesima.

 

Konačno, čelik mora sadržavati nešto ugljika, jer je to ono što ga razlikuje od čistog željeza. Iako se ovaj esencijalni legirajući ugljik može dobiti iz nefosilnih izvora, njegovo prisustvo čini čelik s 'nultom ugljikom' nekim pogrešnim nazivom.

 

Ako se, međutim, može postići ravnoteža između stakleničkih plinova koji se unose u atmosferu pri proizvodnji čelika i emisija koje iz atmosfere odvode, nastali čelik se može nazvati kaonet-nula, iliugljen-neutralni čelik.

 

Proizvodnja odneto-nula čelikamogu zahtijevati kompenzacije u drugim sektorima kako bi se postigla istinska neutralnost, a važno je da, ako se iznesu tvrdnje o neutralnosti ugljika, proizvođači budu transparentni u vezi sa granicama, svojim računovodstvenim metodologijama, te kvalitetom i kredibilitetom bilo kojeg korišćenog kompenzacije.

 

Nekoliko čeličana počinje na tržištubez fosila čelika. Čelik bez fosila je čelik proizveden bez upotrebe fosilnih goriva kao što su ugalj ili prirodni plin, niti energije dobivene iz fosilnih goriva.

 

Sav čelik bez fosila bit će niskougljični, ali ne može se sav čelik s niskim udjelom ugljika opisati kao bez fosila. Na primjer, niskougljični čelik proizveden u postrojenju koje koristi hvatanje i skladištenje ugljika (CCS) može i dalje koristiti prirodni plin ili ugalj, ali spriječiti emisiju CO2 u atmosferu. Ako biomasa igra ulogu, bit će važno osigurati da se ona odgovorno nabavi[1].

 

Čisti čelikje tehnički izraz koji se koristi u sektoru čelika za označavanje čelika koji sadrži niske razine nečistoća, oksida, inkluzija ili nisku ili ultra-nisku razinu ugljika otopljenog u metalu. Izraz je u uobičajenoj upotrebi, uključujući i worldsteel u našoj 'Studiji o čistom čeliku' iz 2004. godine, i znači nešto specifično. Kao takav, worldsteel se ne odnosi na "čisti čelik" u kontekstu klimatskih promjena.

 

Bez ugljenikaje također težak izraz koji se može povezati sa čelikom, na kraju krajeva, čelik bez ugljika je željezo, a sadržaj ugljika u čeliku je precizno kontroliran kako bi se postigla svojstva koja se traže u određenoj seriji. Ugljik će se morati dodati željezu sa smanjenom količinom vodonika kako bi se ono pretvorilo u čelik kroz proces rafiniranja.

 

Razgovor o klimatskim promjenama često se vodi u smislu potrebe da sedekarboniziratidruštvo. worldsteel generalno ne koristi ovaj izraz da se odnosi na proizvodnju čelika, jer emisije iz proizvodnje čelika moraju biti bez GHG/CO2, a ne sam proces.

 

Mnoge obećavajuće revolucionarne tehnologije i dalje će koristiti ugljik kao hemijski redukcijski agens, ali će spriječiti ispuštanje štetnih stakleničkih plinova u atmosferu. Dakle, dok će emisije iz naše industrije na kraju biti dekarbonizirane, sam proces proizvodnje željeza možda neće biti.

 

Revolucionarna tehnologijaproizvodi niskougljični čelik na radikalno drugačiji način od konvencionalne visoke peći, DRI ili EAF tehnologije. Primjeri revolucionarne tehnologije koja se razvija uključuju redukciju vodonika, primjenu CCS-a, elektrolizu željezne rude, paket tehnologija za korištenje i skladištenje ugljika (CCUS) i nove procese redukcije topljenja.

 

Vodonikje ključni vektor koji će omogućiti značajno smanjenje emisija stakleničkih plinova iz sektora željeza i čelika, a mnogi članovi worldsteela istražuju ovu tehnološku opciju. Vodiku se često pripisuje boja, ovisno o niskim vrijednostima ugljika.

 

Kada worldsteel govori o vodoniku s niskim udjelom ugljika, mislimo na:

• Zeleni vodonikproizvodi se elektrolizom vode, napaja se električnom energijom iz obnovljivih izvora.
• Plavi vodonikproizvodi se od prirodnog gasa kroz proces parnog reforminga metana u kombinaciji sa CCS.
• Vodoniktakođer se može proizvesti pomoću elektrolize korištenjem drugih izvora niskougljične električne energije, kao što su nuklearna ili CCS. Ovo takođe smatramo niskougljeničnim.
• Fosilni vodonikproizvodi se od nesmanjenih fosilnih goriva, uglavnom:
• Sivi vodonikse proizvodi od prirodnog gasa procesom parnog reformisanja metana, bez CCS-a tako da se CO2 emituje u atmosferu.
• Smeđi ili crni vodonikproizvodi se gasifikacijom uglja i dovodi do znatno većih emisija stakleničkih plinova od ostalih nijansi.

 

korak goreje worldsteelov 4-proces ocjenjivanja efikasnosti pozornice. Step up ima za cilj da poboljša efikasnost proizvodnje čelika sada, da podrži naše članove u radu njihovih lokacija na nivou performansi koji je srazmeran najefikasnijim lokacijama na svetu. korak je prijelazni program i ne treba ga smatrati rješenjem za izazove klimatskih promjena u industriji čelika.

 

[1] Postoji niz shema za certificiranje odgovorne biomase, na primjer, Vijeće za upravljanje šumama