Сталь, которая преобразовала все, от пушек и мостов до городов и судоходства в конце 19-го века, также имеет решающее значение для ветряных турбин, солнечных панелей и электрических опор, необходимых для вытеснения ископаемого топлива. Но сама сталь зависит от сжигания миллиардов тонн угля, при этом металлургическая промышленность выделяет больше углекислого газа, чем все автомобили, автобусы и мотоциклы вместе взятые.
Переход низкорентабельной отрасли с дешевого угля на более дорогостоящие экологически чистые технологии производства стали потребует серьезной государственной поддержки и согласованных действий производителей стали по всему миру.
В прошлом году пять из шести крупнейших производителей стали поддержали Парижское соглашение, взяв на себя обязательство достичь нулевого уровня выбросов к 2050 году. Президент США Джо Байден и президент Китая Си Цзиньпин упорно добиваются сокращения выбросов парниковых газов, в то время как Европейский союз планирует ввести импортные пошлины на металлопродукцию, производимую в странах с более низкими экологическими стандартами, что сделает местную сталь с низким уровнем выбросов более конкурентоспособной.
Согласно предварительному проекту коммюнике, страны «Большой семерки», лидеры которых проводят переговоры в Великобритании в эти выходные, планируют принять меры по обезуглероживанию стали и других промышленных секторов. Политический импульс не мог появиться в более важное время, поскольку для технологий использования возобновляемых источников энергии требуется даже больше стали на единицу производимой ими энергии, чем для ископаемых видов топлива.
Но впереди еще долгий путь. Мы подсчитали, как довести сталь до нуля в серии диаграмм, показывающих огромный масштаб проблемы.
Моделирование, проведенное BloombergNEF, показывает, что для создания достаточного количества ветряных турбин, чтобы достичь нулевой отметки к 2050 году, потребуется 1,7 миллиарда тонн стали. Солнечные панели и опоры для расширения электрических сетей также производятся из стали.
Как много стали потребуется на установки «зеленой» энергетики
Зеленые технологии, необходимые для достижения чистого нуля к 2050 году, требуют использования огромного количества стали.
Примечание: расчеты, основанные на прогнозах BNEF для использования технологий в соответствии с новым климатическим сценарием и изменения интенсивности производства стали.
Источники: BNEF, goldengate.org, расчеты Bloomberg.
Китай будет играть ключевую роль в декарбонизации сталелитейной отрасли, поскольку он производит более половины мировой стали.
Baowu Steel Group, государственный национальный чемпион Китая и производитель №1 в мире, входит в число производителей стали, приверженных углеродной нейтральности к 2050 году, за десять лет до цели, поставленной президентом Си для страны в целом. Baowu была в авангарде технологических изменений в промышленности Китая на протяжении десятилетий и могла бы сыграть решающую роль в реализации зеленых амбиций страны.
Пекин стремится к тому, чтобы выбросы углерода достигли пика выбросов углерода к 2025 году, и добивается сокращения выбросов на 30% к 2030 году. Это масштабная задача, поскольку в отрасли преобладают угольные доменные печи, которые будет трудно преобразовать, и многим из которых осталось всего несколько лет полезного использования.
«Промышленность с большим интересом следит за тем, что происходит в Китае, просто из-за огромных размеров китайской промышленности», - сказал Бенедикт Цоймер, консультант McKinsey & Co., «Поскольку китайская промышленность управляется централизованно, руководство можно перевести в законченное действие».
Сталелитейная промышленность постепенно стремится к нулевому показателю
Производство стали в 2020 году, метрические тонны
Примечание. Китайские производители стали поставили перед собой цель по сокращению выбросов на 30% к 2030 году. *Долгосрочная конкретная числовая цель по сокращению выбросов парниковых газов на значительную долю от текущего уровня.
Источник: World Steel Association.
Некоторые европейские и североамериканские производители стали, такие как Nucor Corp., которые используют переработанную сталь в электродуговых печах, сталкиваются с меньшей проблемой: поиском более экологичных источников энергоснабжения. Но даже если бы каждый доступный кусок лома был переработан, более половины мировой стали в 2050 году все равно придется производить путем плавления железной руды.
В результате компании, включая ArcelorMittal SA, POSCO и Nippon Steel Corp., ищут способы заменить традиционные доменные печи, в которых вместе с рудой закачивают углерод в виде угля или оксида углерода, создавая чистое жидкое железо при температурах более 1000 градусов Цельсия (1832 градуса по Фаренгейту). Углерод захватывает атомы кислорода в руде и выбрасывается в атмосферу в виде углекислого газа, способствуя глобальному потеплению.
Сталь на свалке, которая будет переработана для производства новой стали. Фотограф: Роджер Болл / Worldsteel через Getty Images
Один из вариантов - заменить уголь биомассой, такой как древесные или сельскохозяйственные отходы, при одновременном улавливании выбросов под землей. Для металлургов это привлекательный выбор, поскольку он сводит к минимуму затраты на реконструкцию заводов. Но «масштабирование биомассы - это проблема», - сказал Уильям Гейл, профессор Университета Лидса. Например, посадка леса для заготовки древесины может означать меньше земли для выращивания продуктов питания.
Это вдохновляет промышленность рассматривать возобновляемый водород как альтернативное топливо. Загвоздка в том, что производство зеленого водорода путем разделения воды с использованием чистого электричества является дорогостоящим и требует огромных объемов возобновляемой энергии. По данным BNEF, в настоящее время запланированные мощности могут производить лишь 1,8% газа, необходимого сталелитейной промышленности для достижения чистого нуля в 2050 году.
Тем не менее, прогресс налицо. Используя избыток электроэнергии в Швеции, SSAB AB использует водород для декарбонизации всего своего бизнеса.
«Нам нужно принять тот факт, что в будущем нам нужно будет использовать значительное количество электроэнергии», - сказал технический директор SSAB Мартин Пей.
Но даже если будет произведено достаточно электроэнергии для трансформации, зеленая сталь будет дороже, согласно данным Rocky Mountain Institute. Например, в Северной Европе затраты могут быть на 20–30% выше, исходя из текущих цен на электроэнергию.
Некоторые компании заявили о своей готовности принять более высокие затраты, при этом Volvo Group AB и SSAB AB сотрудничают в производстве автомобилей из экологически чистой стали. Гигант возобновляемой энергетики Orsted AS пообещал использовать экологически чистую сталь в своих ветряных турбинах, чтобы полностью обезуглерожить свою цепочку поставок к 2040 году.
«Существует довольно высокий спрос на сталь с низким содержанием CO2», - сказал Мэтью Уоткинс, главный аналитик консалтинговой компании CRU Group. «Есть секторы рынка, которые этого хотят, но пока не видно, будут ли они платить за это больше».
Завод SSAB Hybrit в Швеции.Фотограф: Сара Бикс / Пресс-служба SSAB
«Вот где такие инициативы, как «Зеленая сделка» ЕС, становятся критически важными для создания рынка и превращения декарбонизации в коммерческую необходимость для производителей стали. Это также даст конкурентное преимущество этим новаторским «зеленым» технологиям», - сказал Герт Ван Поелворде, генеральный директор европейского подразделения ArcelorMittal.
«Когда вы обезуглероживаете мир, производство зеленой энергии из стали, производимой на основе угля, было бы безумием», - сказал он. «Когда спрос на сталь растет, а вы не отказались от углеродного топлива, вы сводите на нет все усилия, которые вы приложили где-то еще».
