米国の鉄鋼業界が行動を正す上で電化が鍵となる

持続可能性はこれまで以上に世界的議題としての重要度が高まっていますが、米国ほど高まっている国はありません。米国では、ジョー・バイデン大統領が2030年までに米国内の温室効果ガス排出量を2005年の半分以下に削減しようとしています。電化は、鉄鋼業界におけるこの進展にとって鍵となるでしょう

「米国の鉄鋼産業がより持続可能になることは何よりも重要です」と、Electric Power Research Institute (EPRI)のプリンシパルプロジェクトマネージャーであるBaskar Vairamohan氏は言います。 「電気技術は、排出量の削減、生産性の向上、製品廃棄物の削減、製品品質の向上に役立ちます。」

Baskar Vairamohan, Principal Project Manager at the Electric Power Research Institute (EPRI)

EPRIは、電力に関する問題に取り組む非営利団体で、公益エネルギーおよび環境に関する調査を行っています。 EPRIの調査によると、効率的な電化がエネルギー効率と送電網の柔軟性を高め、生産性を上げ、製品品質を向上させると同時に、排出量の削減、節水、社会全体の安全性の向上にもつながる可能性があることが示されています。 他のメリットに加えて、化石燃料を直接使用する代わりに効率的な電気技術を適用することで、さまざまな商業施設や産業施設の労働者の健康と安全の改善にもつながる可能性があります。

それでも、ガスは米国トップの加熱ソリューションのままである、とVairamohan氏は説明します。 米国の鉄鋼産業の90%近くが、製鋼プロセス自体では広く電気を使用しているが、取鍋予熱のために化石燃料ガスまたは裸火を使用し続けている、というのです。
「全体の電力使用量は17%程度に過ぎないにもかかわらず、米国エネルギー省の推定では、 国内の鉄鋼のおよそ3分の2は電気炉を使って生産されています。」 「そのため、電気技術は製鋼ですでに一番になっていますが、熱処理や製鉄についても同じことが当てはまるわけではありません。」

電化は米国の鉄鋼メーカーに利益をもたらしうる

電気式ヒーティングは米国の鉄鋼メーカーにかなりの利益をもたらす可能性がある、とVairamohan氏は言います。 たとえば、電気式ヒーティングを使用することで、急速加熱や高速起動による生産の高速化を実現するとともに、最大90%の高い熱効率を実現し、エネルギー使用量を最小限に抑え、職場への熱損失を低減し、作業環境をより安全にすることができます。

「ガス燃焼炉には、バーナー、ブロワー、ファン、排気スタック、および潜在的に高価な排出制御が必要です」と、彼は言います。 「燃焼や燃焼による排出がなければ、作業環境はより安全で静かで快適になります。」

さらに、床面積の要件の削減やメンテナンスコストの大幅な削減から、現場での排出量ゼロ、金属損失の削減による大幅な節約まで、さまざまなメリットが得られる、と彼は言います。

障害を乗り越える

では、なぜ切り替えに消極的なのでしょうか。
「資本金の不足、意識の欠如、慣れたプロセスに固執したいという思いなど、他の障害ほど懐疑的な見方には陥らないと思います」と、Vairamohan氏は言います。 「米国の鉄鋼産業は、他の国の電力使用量が多い他の国と比較して天然ガスのコストが非常に低いため、他の国の業界よりもわずかに遅れている可能性があります。」
改善の余地があることを認める一方で、Vairamohan氏は、米国の鉄鋼業界はゆっくりとではあるが進歩していると考えています。

「アメリカ鉄鋼協会によると、米国鉄鋼業界は1990年以来、エネルギー強度と温室効果ガス排出強度をそれぞれ35%、37%削減しています」と彼は言います。 「業界は、新しい効率的な技術を導入できないか常に模索しています。 しかし、一部の企業は後れを取り続けています。」

米国の鉄鋼業界は、バイデン大統領の野心的な持続可能性政策を遵守することに成功するのでしょうか。 その答えは未来のみが知っています。

複数の部分で節約

製鋼プロセスをガスから電気式ヒーティングに切り替えることで、多くの領域で節約を実現できます。 EPRIの調査によると、電気式ヒーティングにすることで以下のような効果があります。

  • 最大90%の熱効率を実現
  • 必要床面積を15~20%削減
  • 従来の天然ガス炉と比較して、誘導熱処理プロセスでの使用エネルギーを最大30%削減
  • 現場での排出量を削減
  • 現場でのCOおよび可燃性ガスの排出を100%削減
  • さらに、エネルギー以外のお客様にとってのメリットとして、生産性の向上、廃棄物(スクラップ)の削減、製品品質の向上などがあります。

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EPRIについて

独立非営利団体のEPRIは、発電、送電、電気使用に焦点を当てた公益エネルギーおよび環境に関する調査を行っています。 EPRIは、社会の利益のための研究開発プログラムを通じて対処できる課題、テクノロジーのギャップ、より広範なニーズを特定するのに役立つ思考リーダーシップ、業界の専門知識、連携による価値を電力部門に提供しています。