每年,无处不在的金属钢的生产占排放到环境中的二氧化碳(CO 2)总排放量的8%左右。由于用于生产钢铁的能源中有75%来自煤炭,因此H2 Green Steel等公司为钢铁生产过程脱碳所做的努力有望改变该行业的碳足迹。
钢铁在工业应用中的用途
钢的高抗拉强度和低成本已使这种材料成为现代社会的重要组成部分。在建筑物、基础设施、工具、轮船、火车、汽车、机器、电器和武器中都可以找到钢铁。
除了这些传统的钢材应用外,这种材料还将成为未来可持续产品开发的基础。例如,钢铁很可能被纳入节能汽车、新的高效电站、智能电网的发展以及高能效商业建筑和住宅单元的建设中。
目前,钢铁用于制造电动汽车(EV)的电动机、车身和电池。钢因其抗张强度而成为电动汽车零部件的理想材料。通过防止在特别炎热的天气中可能发生的任何不必要的泄漏或电池内容物散失,它可以在发生碰撞事件时保护车内乘客,并在碰撞过程中以及日常情况下保护电池及其内容物。
钢铁生产的碳足迹
据估计,每年制造和使用的钢铁超过13亿吨。据估计,每生产一吨钢,就会有1.9吨二氧化碳(CO 2)释放到大气中,约占全球CO 2排放量的8%。
仅在欧洲,钢铁产量就占该大陆年度工业CO 2排放量的25%以上。相比之下,欧洲钢铁行业的CO 2排放量大于欧盟(EU)所有飞行部门的排放量。
在占全球钢铁产量超过51%的中国,该国钢铁工业在2020年释放的CO 2排放量估计为15.73亿吨。
随着中国以及拉丁美洲,亚洲和非洲的其他国家计划增加钢铁产量,没有比现在更重要的时期对该行业进行脱碳了。
努力使钢铁生产脱碳
总部位于斯德哥尔摩的H2 Green Steel公司致力于消除钢铁生产过程中几乎所有的CO 2排放。与利用鼓风炉或电弧炉将铁矿石和石灰石与焦炭结合的传统钢铁生产工艺相比,焦炭是一种煤炭,之前已经加热以去除杂质,而H2钢则计划用氢气消除焦炭。
H2 Green Steel的预算约为30亿美元(约合25亿欧元),它将使用以前从瑞典Boden-Luleå地区生产的氢能为其电弧炉提供动力。这种新颖的生产工艺有望在2024年开始,它将消除使用焦炭时通常产生的任何CO 2排放。此外,从钢铁生产过程中释放出来的唯一物质将是水,从而形成了无排放的钢铁生产管道。
到2030年,H2 Green Steel预计每年将生产超过500万吨的高质量零排放钢。H2 Green Steel的这一宣布意义重大,因为该项目的成功实施将创建世界上第一家大型无化石钢铁厂。此外,通过生产热轧,冷轧和镀锌钢卷,H2 Green Steel预计其洁净钢产品将销往全球各种汽车,运输,建筑,家具,管道,工业设备和白色家电市场。
电动汽车中清洁钢的未来
与传统的汽车对比,混合动力电动汽车(HEV)以及插电式混合动力电动汽车(PHEV)和全电动汽车产生的尾气排放更少或没有。
尽管混合动力电动汽车,插电式混合电动汽车和电动汽车与减少直接排放产生有关,但这些车辆中的每一辆都依靠电力运行,而这些电力不一定是通过清洁电源生产的。据估计,天然气占美国发电总量的40%,其次是核能和煤炭,分别占美国发电量的19.76%和19.36%。
除了从这些常规电源向可再生能源的发电过渡之外,完全清洁的电动汽车的概念还必须考虑如何生产这些汽车的材料。因此,H2 Green Steel计划将通过将高质量的无化石钢材纳入这些车辆的生产,将电动汽车行业向真正实现零排放迈进了一步。