Hvad vi mener, når vi taler om stål med lavt kulstofindhold

Vores industris historie afspejler på mange måder de samfund, vi opererer i, og siden den industrielle revolution har jern- og stålproduktionen været drevet af kul.

 

Dette er nu ved at ændre sig, og stålindustrien er ligesom resten af ​​samfundet ved at omstille sig til at levere produkter og tjenester i en fremtid, hvor udledningen af ​​kuldioxid og andre drivhusgasser er stærkt begrænset.

 

Sproget, der er forbundet med dette skift, er stadig under udvikling, og som følge heraf bruges en bred vifte af udtryk af forskellige interessenter.

Disse udtryk bruges ofte i flæng, men kan nogle gange betyde meget forskellige ting. Hvad skal vi gøre ud af den stadig mere varierede brug af udtrykket grønt stål? For nogle er det simpelthen et markedsføringsbegreb uden definition eller grænse.

I den anden yderlighed mener nogle, at det er et udtryk, der kræver certificering, der dækker bredden af ​​hele bæredygtighedsområdet.

Og problemet er ikke kun med grønt stål. Er mit grønne stål dit rene stål eller kulstoffrit stål? Og hvor går grænserne mellem netto-nul stål, nul-carbon stål og lav-carbon stål?

 

Hos worldsteel er vi ved at indføre nogle definitioner, der vil give klarhed over, hvad vi mener, når vi taler om disse emner.

 

Vores industri og vores medlemmer arbejder på at udvikle og lancere en ny familie af stålprodukter, produceret med en meget lavere kulstofbelastning end tidligere.

Det herlavkulstofståler fremstillet ved hjælp af teknologier og praksis, der resulterer i udledning af væsentligt lavere emissioner end konventionel produktion.

I 2021 produceres det meste stål ved hjælp af fossilt brændstofbaserede reduktionsmidler; dog har mange stålproducenter implementeret eller er ved at udvikle teknologier, der reducerer emissionerne fra kernestålfremstillingsprocessen markant. Eksempler omfatter:

• Aço Verde do Brasilbruger 100 procent trækul til at producere jern- og stålprodukter med lavt kulstofindhold.
• ArcelorMittalbygger et storstilet anlæg i Gent, Belgien, for at omdanne stålanlægs affaldsgasser til ethanol, som kan bruges i en lang række applikationer, herunder produktion af syntetiske brændstoffer. Et lignende kommercielt anlæg startede i drift i 2018 klShougang Steeli Kina, der producerer 30 millioner liter ethanol til salg i det første driftsår.
• PåEmirates stål i De Forenede Arabiske Emirater opfanges op til 800 kt CO2 om året fra den CO2-rige gasstrøm fra jernfremstillingsanlægget, inden det injiceres i et modent oliefelt til permanent lagring
• EVRAZ's Rocky Mountain Steel i Colorado går fra kul til solenergi. EVRAZ-anlægget bliver det største solcelleanlæg på stedet i landet dedikeret til en enkelt kunde.
• HBIS, en førende kinesisk stålproducent, er ved at bygge et 1,2 Mt kapacitet hydrogenmetallurgi DRI demonstrationsprojekt. Projektet vil bruge grønne og blå brintteknologier til at udforske en vej til nul CO2-emissioner fra jern- og stålfremstillingsprocessen.
• Nucor's mikromølle i Sedalia, Missouri, er det første amerikanske stålværk, der kører på vindenergi. Anlægget er et partnerskab mellem stålvirksomheden og det lokale forsyningsselskab, som skal drive anlægget efter en elkøbsaftale mellem selskaberne.
• Tata Steeludvikler innovativ ny smelteteknologi gennem deres HIsarna-projekt. HIsarna-teknologien kan producere jern uden koksovne eller agglomerationsfaciliteter, hvilket producerer en CO2-rig røggasstrøm, der er ideelt egnet til CCS.
• thyssenkrupp Stål ogNippon Steel Corporationhar lanceret en række tests af brugen af ​​brint i en fungerende højovn, med det formål at reducere CO2-emissionerne, der opstår under stålfremstilling, markant.
•  

Stål fremstillet ved hjælp af alle disse teknologier kan betragtes somlavkulstofstål, selvom det er sandsynligt, at det, der betragtes som kulstoffattigt stål nu, kan være anderledes i 2050, når regulering, samfundsmæssige forventninger og teknologier har ændret sig fuldstændigt.

 

Mange andre udtryk bruges inden for vores industri og af interessenter for at henvise til stål, der er produceret ved hjælp af disse næste generations produktionsteknologier.

 

worldsteel foretrækker og bruger stål med lavt kulstofindhold, da vi ligesom 'lav-carbon elektricitet' føler, at det er intuitivt nemmere at forstå, og dets betydning er klar.

Grønt stålbliver brugt og fortolket af mange forskellige parter til at betyde forskellige ting, ofte i forbindelse med markedsføring af nye mere miljøbevidste produkter. Det er blevet brugt til at henvise til stål fremstillet ved hjælp af banebrydende teknologi, stål fremstillet af skrot, genbrugt og genfremstillet stål og konventionelt stål med emissioner udlignet gennem tilbagetrækning af kulstofenheder eller kvoter. I betragtning af denne iboende mangel på klarhed og mangfoldighed af betydninger er 'grønt stål' ikke et udtryk, som worldsteel bruger.

 

At være virkeligkulstoffri,stål skulle produceres uden nogen CO2-udledning overhovedet. Det er en meget høj bar at nå, og det er svært at forestille sig en produktionsteknologi, der kan opnå dette i 2021.

 

Mange bevæger sig måske i retning af dette, men nul er absolut og sandsynligvis uopnåeligt uden brug af udligninger for resterende kulstofemissioner. Disse resterende emissioner kan opstå i forsyningskæden, fra brugen af ​​kulstofbærende elektroder eller brugen af ​​naturgas i tilknyttede processer.

 

I sidste ende skal stål indeholde noget kulstof, da det er det, der adskiller det fra rent jern. Selvom dette essentielle legeringskulstof kan hentes fra ikke-fossile kilder, gør dets tilstedeværelse "nulkulstof"-stål til noget af en forkert betegnelse.

 

Hvis der imidlertid kan opnås en balance mellem de drivhusgasser, der tilføres atmosfæren ved fremstilling af stål og emissioner, der tages ud af atmosfæren af ​​dræn, kan det resulterende stål omtales somnetto-nul, ellerkulstofneutralt stål.

 

Produktionen afnetto-nul stålkan kræve modregninger i andre sektorer for at opnå ægte neutralitet, og det er vigtigt, at hvis der fremsættes påstande om CO2-neutralitet, er producenterne gennemsigtige med hensyn til grænser, deres regnskabsmetoder og kvaliteten og troværdigheden af ​​de anvendte modregninger.

 

Nogle få stålvirksomheder begynder at markedsførefossilfri stål. Fossilfrit stål er stål fremstillet uden brug af fossile brændstoffer såsom kul eller naturgas, og heller ikke fossilt brændstof afledt energi.

 

Alt fossilfrit stål vil være kulstoffattigt, men ikke alt kulstoffattigt stål kan betegnes som fossilfrit. For eksempel kan stål med lavt kulstofindhold produceret i et anlæg, der anvender kulstoffangst og -lagring (CCS), stadig bruge naturgas eller kul, men forhindre udledning af CO2 til atmosfæren. Hvis biomasse spiller en rolle, vil det være vigtigt at sikre, at den er ansvarligt fremskaffet[1].

 

Rent ståler et teknisk udtryk, der bruges i stålsektoren for at henvise til stål, der indeholder lave niveauer af urenheder, oxider, indeslutninger eller lavt eller ultralavt niveau af kulstof opløst i metallet. Udtrykket er almindeligt brugt, blandt andet af worldsteel i vores 'Study on Clean Steel' fra 2004, og betyder noget specifikt. Som sådan refererer worldsteel ikke til "rent stål" i forbindelse med klimaændringer.

 

Kulfriter også et svært udtryk at forholde sig til stål, stål uden kul er jo jern, og kulstofindholdet i stål styres præcist for at opnå de egenskaber, der kræves i et bestemt parti. Kulstof skal tilsættes til hydrogenreduceret jern for at gøre det til stål gennem raffineringsprocessen.

 

Klimaforandringssamtalen føres ofte ud fra behovet for atdekarboniseresamfund. worldsteel bruger generelt ikke dette udtryk til at henvise til stålproduktion, da det er emissionerne fra stålproduktionen, der skal være fri for drivhusgasser/CO2, ikke selve processen.

 

Mange lovende banebrydende teknologier vil stadig bruge kulstof som et kemisk reduktionsmiddel, men forhindrer skadelige drivhusgasser i at blive frigivet til atmosfæren. Så selvom emissionerne fra vores industri i sidste ende vil blive dekarboniseret, er selve jernfremstillingsprocessen måske ikke det.

 

Banebrydende teknologiproducerer lavkulstofstål på en radikalt anderledes måde end den konventionelle højovns-, DRI- eller EAF-teknologi. Eksempler på banebrydende teknologi, der udvikles, omfatter hydrogenreduktion, anvendelse af CCS, elektrolyse af jernmalm, en række CCUS-teknologier (carbon capture use and storage) og nye smeltningsreduktionsprocesser.

 

Brinter en nøglevektor, der vil gøre det muligt at reducere drivhusgasemissioner fra jern- og stålsektoren markant, og mange af worldsteels medlemmer undersøger denne teknologiske mulighed. Brint tilskrives ofte en farve, afhængigt af dets kulstoffattige legitimationsoplysninger.

 

Når worldsteel taler om lavt kulstofbrinte, mener vi:

• Grøn brintproduceres gennem elektrolyse af vand, drevet af vedvarende elektricitet.
• Blå brinter lavet af naturgas gennem processen med damp-metan-reformering kombineret med CCS.
• Brintkan også fremstilles ved hjælp af elektrolyse ved hjælp af andre kilder til lav-carbon elektricitet, såsom nuklear eller CCS. Vi anser også dette for at være kulstoffattigt.
• Fossilt brinter lavet af uformindsket fossile brændstoffer, hovedsageligt:
• Grå brinter lavet af naturgas gennem processen med damp-metan-reformering, uden CCS, så CO2 udsendes til atmosfæren.
• Brun eller sort brintfremstilles gennem kulforgasning og fører til væsentligt højere drivhusgasemissioner end andre nuancer.

 

blive bedreer worldsteels 4-trinvise effektivitetsgennemgang. step up sigter mod at forbedre effektiviteten af ​​stålproduktionen nu for at støtte vores medlemmer i at drive deres anlæg på et præstationsniveau, der står mål med verdens mest effektive anlæg. step up er et overgangsprogram og skal ikke ses som en løsning på stålindustriens klimaudfordringer.

 

[1] Der findes en række ordninger til certificering af ansvarlig biomasse, for eksempel Forestry Stewardship Council