Категории: Electrification
Опубликовано 17 сен 2021

Экологичная сталь привлекает больше внимания, чем когда-либо. Тем не менее, хотя для ускорения перехода к углеродонейтральному производству стали потребуются нормативная поддержка и повышение доступности чистой энергии, уже сейчас могут быть реализованы изменения для снижения воздействия на климат — даже в краткосрочной перспективе. Так говорит Оса Экдаль, глава отдела окружающей среды и изменения климата Международной ассоциации производителей стали.

Åsa Ekdahl, Head of Environment and Climate Change at World Steel Association

«Чтобы будущее с небольшими выбросами углерода было действительно достижимым, потребуются изменения в правилах», — говорит Экдаль. «Сталелитейная промышленность должна ясно дать понять регуляторам, какими будут ее будущие потребности в безуглеродной электроэнергии и преимущества расширенной электрификации. Эти преимущества в значительной степени возникнут в связи с заменой ископаемого топлива безуглеродным электричеством», — говорит она.

Однако в то же время сети электропередачи в большинстве стран по-прежнему не в состоянии предоставить низкоуглеродную электроэнергию с масштабами и затратами, необходимыми для поддержки далеко идущих изменений. Например, один только шведский проект HYBRIT (Hydrogen Breakthrough Ironmaking Technology), инициатива, в рамках которой SSAB, LKAB и Vattenfall стремятся заменить уголь водородом без ископаемого топлива, чтобы разработать первую в мире технологию производства стали из руды без использования ископаемого топлива, как ожидается, будет потреблять около 15 ТВтч электроэнергии, полученной без ископаемого топлива.

Большой потенциал в электрификации вспомогательных процессов
В то же время, без достаточного количества безуглеродной электроэнергии для перехода всей отрасли на экологичную сталь могут быть предприняты шаги к повышению экологичности, говорит Экдаль. Например, сталелитейщики могут использовать природный газ для производства стали с прямовосстановленным железом (DRI) в качестве промежуточного решения до тех пор, пока водород не станет более доступным. Другой вариант — начать электрификацию вспомогательных процессов.

Electric car bottom furnace at Kanthal's production site in Hallstahammar, Sweden

«Помимо преобразования самого сталеплавильного производства в низкоуглеродный процесс, отрасль должна сосредоточиться на электрификации других жизненно важных областей, таких как повторный нагрев, термообработка и вспомогательные процессы, поскольку они имеют большой потенциал для электрификации», — говорит она.

По оценкам Шведской ассоциации производителей стали, электричество может заменить около 80 % топлива, используемого для термообработки, и около 20 % топлива, используемого для нагрева в шведской сталелитейной промышленности. Это может обеспечить сокращение ежегодных выбросов CO2 на 300 000 тонн, сократив их почти вдвое до 400 000 тонн в год. Хотя аналогичные прогнозы для мировой сталелитейной промышленности пока отсутствуют, возможности остаются значительными.

Нет оправдания для откладывания на потом
И хотя некоторые изменения, возможно, придется внести с использованием электричества на основе ископаемого топлива, на данный момент это не обязательно повод для откладывания перехода, утверждает Экдаль.

«Даже если безуглеродная электроэнергия не будет полностью доступна, выполнение перехода сейчас может помочь понять, какими будут потребности в электроэнергии в будущем, даже если выбросы все еще производятся сегодня», — говорит она.

Меры по устойчивому развитию также могут быть использованы для повышения прибыли. Например, программа «шаг вперед» Международной ассоциации производителей стали помогает предприятиям сократить выбросы и сэкономить на затратах на электроэнергию за счет повышения эффективности. Согласно исследованиям ассоциации, успешное внедрение методики имеет потенциал для сокращения прямых и косвенных выбросов до 20 % на среднем сталелитейном участке на основе руды и до 50 % на среднем предприятии на основе лома.

Не все могут внедрять технологии на ранних этапах
Итак, кто может получить преимущества от производства экологичной стали уже сегодня?

Не секрет, что производство стали с низким углеродным следом значительно дороже, чем с помощью традиционных методов. Тем не менее, это не помешало некоторым известным брендам совершить переход.

В апреле шведский автогигант Volvo заявил, что сотрудничает с первопроходцем в производстве высокопрочной стали SSAB в разработке и удешевлении первых в мире автомобилей, изготовленных из стали без ископаемого топлива. Сталь, которую SSAB будет производить с использованием водорода, может применяться в первых прототипах автомобилей и компонентах к концу этого года. Тем временем, Mercedes-Benz AG объявила о покупке доли в шведском стартапе H2 Green Steel и намерении запустить в производство автомобили, использующие сталь, произведенную без выбросов CO2, уже в 2025 году.

Экдаль считает, что есть как потенциальные преимущества, так и недостатки в том, чтобы в числе первых внедрить новые технологии в сегменте экологичной стали.

«Каждый бизнес индивидуален», — говорит она. «Когда речь идет о коммерческой окупаемости экологичной стали, это действительно зависит от того, что вы делаете. Если вы производите высококачественные продукты, ориентированные на премиальный сегмент рынка, ваши клиенты, возможно, уже готовы платить больше за экологичный продукт. Другим, вероятно, имеет смысл подождать, пока не будет доступна готовая технология», — добавляет она.

Преимуществом для таких компаний, как Volvo, которые решили сделать решительный шаг уже сейчас, является возможность сотрудничать с ведущим производителем, таким как SSAB, для разработки именно того продукта, который они хотят. Между тем, остальные могут выбрать другой путь.

«То, что каждый может сделать сейчас, это взаимодействовать с регуляторами», — говорит Экдаль. «Экологичная сталь сейчас может быть непомерно дорогой, но традиционные технологии также станут дороже в будущем, поскольку мы сталкиваемся с более высокими сборами за выбросы углерода и строгими правилами по выбросам».

Правила, обеспечивающие предотвращение изменений климата, необходимы для реальных изменений
Экдаль говорит, что помимо давления на энергетический сектор с целью расширения производства низкоуглеродной энергии власти и регуляторы могут также повысить конкурентоспособность экологичной стали с помощью климатических правил и решений о закупках.

«Если бы сталь, произведенная без ископаемого топлива, была включена в процедуры государственных закупок, это ускорило бы переход», — заключает она. «В долгосрочной перспективе, как только власти официально начнут проводить политику климатической нейтральности — как мы видели в таких местах, как США, Япония, Китай и Корея, — тогда сталелитейная промышленность последует их примеру, и наступят реальные изменения».