Все говорят об опасности техногенного углерода. Тем не менее, заставить предприятия вычистить его из окружающей среды - задача для мифического Геракла. Тем не менее, новые идеи по снижению выбросов CO2 могут быть уже не за горами для производителей стали.
«Технология есть. Чего нет, это условий для ее экономичного внедрения», - говорит Фолькер Хилле, глава отдела корпоративных технологий немецкого производителя стали Salzgitter.
Как и другие крупные игроки отрасли, ArcelorMittal и ThyssenKrupp, компания ищет новые технологии, которые предотвращают огромные выбросы углекислого газа при производстве стали.
В настоящее время для производства стали уголь используется почти исключительно для удаления кислорода из железной руды. Но это именно то, что создает гигантское количество CO2 в конце технологической цепочки.
Водород вместо углерода
Давно известно, что при обработке металла роль углерода в производстве стали может также выполнить водород. В результате, в конце технологической цепочки, больше не будет CO2, а скорее безвредная вода, H2O. Это путь, по которому направился немецкий Salzgitter.
«Мы сосредоточены на том, чтобы избавиться от углерода в наших процессах и, таким образом, напрямую избегать выбросов CO2», - говорит Фолькер Хилле. Модель, которую предпочитает Salzgitter, - это новая комбинация технологий, которая уже существует в принципе. Единственное реальное дополнение, которое должно войти в игру - это природный газ.
Есть несколько регионов мира, где природный газ дешевле угля. «Природный газ - это, по сути, метан (CH4), с которым связан водород», - объясняет Хилле. «Если вы посмотрите на химические реакции, которые нам нужны - с природным газом, половину работы выполняет водород».
Соответствующие промышленные предприятия уже работают в Северной Африке, на Ближнем Востоке, а также в Мексиканском заливе и в поясе сланцевого газа США. Эти установки, работающие на природном газе, также могут использовать водород по технологии предлагаемой Salzgitter и работают с любым соотношением природного газа.
Природный газ как мост
Просто перейдя на газ, можно избежать больших количеств CO2 в Германии. Потенциал экономии выбросов будет более 60 процентов по сравнению с сегодняшним днем, если использовать модифицированные плавильные установки исключительно на природном газе. При использовании комбинации половины природного газа и половины водорода снижение составит около 80 процентов. Опираясь исключительно на водород, выбросы CO2 могут быть сокращены на 95 процентов.
Но переход на экологически чистое производство стали будет дорогостоящим. И экономические барьеры выше, чем технические. Затраты на природный газ, водород и необходимую для климата энергию слишком высоки по сравнению с сегодняшним углем. С точки зрения бизнеса, инвестиции в новые технологические установки в промышленном масштабе были бы оправданы только в том случае, если бы они могли продолжать выпускать сталь на конкурентоспособной основе.
Время поджимает
Времени мало. В парижском соглашении по климату международное сообщество согласилось с тем, что повышение средних глобальных температур будет поддерживаться на уровне менее 2 градусов Цельсия выше доиндустриального уровня. В то же время необходимо приложить усилия, чтобы ограничить повышение температуры до 1,5 градуса по Цельсию над уровнем доиндустриального уровня, говорит Никлас Шинерл, эксперт по энергетике в экологической организации Greenpeace, когда его спрашивают о желаемых климатических целях.
Если предположить, что целью является повышение температуры на 1,5 градуса по Цельсию, то в конечном итоге вам понадобится нейтрально производить углерод к 2035 году. Климатическая нейтральность в 2050 году, к которой стремится металлургическая компания ThyssenKrupp, основана на увеличении на 2 градуса, а не по парижскому климатическому соглашению.
Огромные дополнительные потребности в энергии
Специалист по стали Фолькер Хилле видит еще одну проблему в растущем спросе на энергию при использовании технологий, не влияющих на климат. И это проблема, которая вряд ли была рассмотрена широкой публикой, поскольку расширение возобновляемых источников энергии ориентировано на текущий размер рынка электроэнергии.
«Если химическая промышленность, сталелитейная промышленность, цементная промышленность - действительно энергоемкие отрасли - заинтересованы в обезуглероживании, то они должны понимать, что для этого потребуется использование значительного количества электрической энергии», - говорит Хилле. «Если вы станете декарбонизировать европейскую сталелитейную промышленность по-нашему, что в итоге приведет к сокращению выбросов CO2 на 95 процентов, то вам потребуется дополнительно 400 тераватт-часов электроэнергии в год. Для сравнения, в Германии сейчас вырабатывается всего около 600 всего тераватт-часов. Эти цифры дают представление о том, с чем мы столкнемся в будущем».
