降低高炉使用拯救地球

各国政府和国际组织面临越来越大的压力,要求制定更健壮和严格的气候政策,钢铁行业反过来又被要求实现低排放技术在宽范围内。

研究:逐步淘汰高炉实现全球气候目标。图片来源:ABCDstock / Shutterstock.com

最近在《华尔街日报》发表的研究焦耳旨在表明,在很大程度上取代燃煤全球高炉舰队仍是最环保的和最好的长期选择,它可能会引入综合装备水平分析有助于减少炉的环境影响在短期到中期。app亚博体育

最值得注意的一个因素是阻碍这整个行业的脱碳源于该行业的大规模工业资产的使用具有广泛的经济寿命和替代多年。

示意图说明选择的典型配置钢铁生产途径和相关的必要设备的差异。app亚博体育高炉、转炉、高炉/氧气顶吹转炉;NG-DR、天然气直接还原;H-DR,氢直接还原;电弧炉、电弧炉。图片来源:Valentin Vogl et al .,焦耳

也有政治和社会经济压力来维持当地就业和保持价值创造,因素阻止决策者从污染的生产方法和行业完全退休。

巴黎协议引入一定雄心勃勃的目标要求人为温室气体排放(温室气体)在最早的机会达到顶峰,到2050年达到零,然后变成负的。

负排放技术在很大程度上仍未经证实的,这意味着所需的钢铁行业一直保持其脱碳进展符合整个经济的目标。

钢铁产量占全球温室气体排放的7%和10%的总人为有限公司₂在2018年的排放。尽管它对气候的不利影响,对钢铁的需求继续上升,由新兴经济体和消费需求。

主要钢铁生产(包括钢铁制成的铁矿石)生成排放明显多于二级钢铁生产,由于其对冶金用煤的依赖,所以任何有效的脱碳的钢铁行业在这一过程中必须集中实质性的变化。

许多解决方案一直探索的这一过程脱碳;例如,装备高炉碳捕获和储存(CCS)技术和替代焦炭和煤与生物质在可能的情况下,或完全取代高炉,使用氢气直接还原过程。

尽管取得了这些进步,钢铁已经广泛被认为是最具挑战性的行业脱碳。以及许多炼钢资产的寿命和设施,这些挑战源于许多技术因素;例如,大多数钢铁行业排放源自炼铁过程而不是基本的化石燃料燃烧,即化石可口可乐用于减少铁矿石在高炉。

高炉技术是一个成熟有着数千年历史的生产系统,和化石可口可乐拥有独特的力学性能,这使得它难以取代用更少的排放替代品。

一个常见的方法定量分析了影响长期资本在全球变暖问题的承诺减排会计方法看起来利用当前化石累积的温室气体排放的基础设施,直到其预期的经济寿命的终结。

研究人员自己承担起责任,估计从全球主要钢铁生产设备排放的承诺。app亚博体育为了实现这一点,他们整理数据历史操作模式的炼钢设备和使用这个作为改性方法的一部分提交排放占工业资产。app亚博体育

目前的年龄结构(2019)操作每个国家全球高炉设备(行,世界其它地区)列显示的熔炉的年生产能力的增加仍在操作。app亚博体育两波的能力除了是显而易见的:一个全球扩张时期伟大的中国加速在1970年代和2000年之后(参见表S1和S8)。2004年和2018年之间的数据对中国提出了三年平均数据机密性。图片来源:Valentin Vogl et al .,焦耳

最显著和最重要的发现之一的这个过程是社会经济惯性钢铁资产将脱碳的障碍似乎小于先前认为,投资活动的一个高炉内衬代表一个理想的机会淘汰高炉的更可持续的技术和过程。

这些发现是基于目前的排放承诺的决心利用主要钢铁设备比先前估计的要少得多,这意味着它理论上可以更容易比一直隐含否定这些排放。app亚博体育

尽管有这些修订预算,目前钢铁生产设备仍能消耗大量的剩余的全球碳预算。app亚博体育有必要仔细监控排放密集型的老化和使用相应资产和规范操作,以逐步淘汰这些尽快。

现有的全球排放的高炉设备。app亚博体育(一)提交排放主要的钢铁生产国。区域表示累积排放。(B)提交排放基于中值历史高炉炉龄(17年,黑线,Gt CO2eq 21日)和范围+ / -一个标准差(10 - 24年,虚线,13和32 Gt CO2eq分别;参见表S2-S4)。图片来源:Valentin Vogl et al .,焦耳

政策仍加速的关键工具和管理的逐步淘汰污染高炉等资产。这些政策措施必须整体和整个行业范围内,任何政策高炉逐步淘汰计划的一部分,实现更广泛的脱碳的钢铁行业也重视补贴,创造市场,材料效率的改进,增加了使用回收钢材,只是过渡为该行业的员工和利益相关者。

一些关键措施应对气候变化本质上是钢铁集中;例如,可再生能源、铁路、防洪和改善基础设施。研究人员状态,通过整合正确的组合策略和政策,钢可以支持而不是阻碍环保社会铺平道路。

来源

Valentin Vogl奥尔奥尔森,Bjorn Nykvist淘汰高炉实现全球气候目标,焦耳,卷5,10,2021年,页2646 - 2662,ISSN 2542 - 4351,https://www.cell.com/joule/fulltext/s2542 - 4351 (21) 00435 - 9 ? _returnURL

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