Дефицит высококачественной железной руды на рынке представляет собой серьезное препятствие для производителей стали, которые пытаются сократить выбросы углерода.
В «зеленых» водородных технологиях для производства стали используется меньше углерода, но для этого процесса требуется железная руда более высокого качества, чем в традиционных доменных печах. А нехватка руды с содержанием железа выше 65% в сочетании с дефицитом горнодобывающих проектов в разработке, может нарушить климатические цели сталелитейной промышленности, говорится в новом отчете Института экономики энергетики и финансового анализа, или IEEFA.
Согласно отчету Международного энергетического агентства за 2020 год, на сталь приходится 7% выбросов CO2 в энергетическом секторе. Растет спрос на более экологичные металлургические предприятия, и среди них лидируют автопроизводители.
Один из более чистых способов производства стали использует железо прямого восстановления, или DRI, при котором руда восстанавливается водородом и монооксидом углерода. Если мировое сталеплавильное производство пойдет по пути к нулевым выбросам к 2050 году, спрос на железную руду прямого восстановления или DR класса может вырасти в десять раз, считает аналитик IEEFA Energy Finance Саймон Николас.
«В настоящее время железная руда DR составляет менее 5% мировых поставок железной руды», — сказал Николас, автор отчета IEEFA, финансового аналитического центра, поддерживающего переход к более чистой энергии. «Учитывая длительные сроки реализации проектов по добыче железной руды, наращивание поставок руды DR для удовлетворения любого значительного увеличения спроса может оказаться трудным».
Дефицит железа
В отчете за май 2022 года Международная ассоциация производителей железа и металлов пришла к выводу, что к началу 2030-х годов возникнет значительная нехватка коммерчески доступных железорудных окатышей марки DR.
«С количественной точки зрения поставки железной руды не должны быть проблемой», — говорится в отчете торговой ассоциации. «Однако с качественной точки зрения существует потенциально серьезная проблема».
Основываясь на обзоре прогнозов, потенциал новых мощностей по производству чугуна марки DR к 2030 году колеблется от 40 миллионов тонн в год до «оптимистического максимума» в 100 миллионов тонн в год, пишут аналитики IEEFA. Данные европейского аналитического центра Agora Industry показывают, что к 2030 году для проектов DRI потребуется около 80 миллионов тонн железной руды в год, если все объявленные проекты будут реализованы.
При нулевом сценарии спрос на железорудные окатыши сорта DR может увеличиться более чем в пять раз в течение следующих трех десятилетий, что приведет к аналогичному увеличению предложения, говорит Иша Чаудхари, директор по исследованиям стали и сырья в Wood Mackenzie. По словам Чаудхари, для расширения проектов по добыче железной руды сорта DR, вероятно, потребуются государственные стимулы, а также интерес со стороны горнодобывающего сообщества.
«На наш взгляд, большая часть поставок будет поступать из Бразилии, за которой следует Канада, но в этом направлении недостаточно инвестиций», — сказал Чаудхари.
Большая часть мировой железной руды более высокого качества поступает из Бразилии. Vale SA, например, достигла содержания железа в руднике 65% на своих операциях в Северной системе. Однако крупные железорудные проекты есть и в других частях мира, в том числе проект Simandou от Rio Tinto и консорциум китайских компаний, который способен производить 200 миллионов тонн высококачественного железа в год из Западной Африки.
Хотя есть исключения, новых проектов по добыче железной руды реализуется относительно немного.
«Для большой четверки производителей добыча доменной железной руды является чрезвычайно прибыльным бизнесом, осуществляемым в больших масштабах с низкими затратами на тонну», — сказал Николас. «Легко понять, почему они хотят продолжать этот бизнес как обычно».
По словам главного аналитика S&P Global Commodity Insights Ронни Сесила, Китай замедляет производство стали, что может привести к тому, что многие производители железной руды будут колебаться в отношении инвестиций в новые горнодобывающие мощности.
По словам Джулии Эттвуд, главы отдела экологически чистых материалов в Bloomberg New Energy Finance, также может быть трудно найти ресурсы более высокого качества. Многие горнодобывающие компании, вероятно, ожидают более сильных сигналов спроса от производителей стали о том, что водород является их наиболее вероятным путем вперед, но есть также некоторые проблемы с ресурсами.
Напряженность на рынке также может привести к росту наценки на руды с сортом DR в следующем году, в зависимости от того, насколько быстро отреагирует горнодобывающий сектор и какие пути для обезуглероживания выберут производители стали.
Многие сталелитейные компании развернули планы пилотных или даже более крупных проектов DRI с зеленым водородом, но эти процессы являются дорогостоящими по сравнению с другими методами производства стали. Производство стали с использованием водорода стоит около 787 долларов за тонну. По словам Эттвуда, к 2050 году она может упасть до 489 долларов за тонну и составить конкуренцию современным технологиям производства. Однако, если железная руда с более высоким содержанием будет в дефиците, выплавка может снизиться, увеличив цену в 489 долларов за тонну на 20%. По данным Wood Mackenzie, в 2020 году средние мировые денежные затраты на готовую сталь составляли около 415 долларов за тонну.
«Это может задержать очень широкое внедрение водорода, но не остановит этот переход», — сказал Эттвуд. «В нынешнем виде массовый переход на производство стали на основе водорода оставит производителей стали без достаточного количества высококачественной железной руды».
По словам Эттвуда, Азия станет регионом, в котором следует ожидать ранних кризисов в цепочке поставок. Ожидается, что к 2030 году спрос на окатыши из высококачественной руды в Китае, Японии и Южной Корее вырастет на 12% до 429 миллионов тонн в год, причем 389 миллионов тонн этого спроса придется на Китай.
Ожидание того, что технология производства стали и предложение наверстать упущенное, могут нанести ущерб климатическим целям. IEEFA сообщает, что около 71% существующих мировых мощностей доменных печей выработают свой ресурс до 2030 года. Если не будут созданы технологии и цепочки поставок для более экологически чистых процессов производства стали, производители стали могут продолжать инвестировать в угольные предприятия с более высокими выбросами и эксплуатировать их еще несколько десятков лет. Горнодобывающие компании могут снабжать эти операции рудой с более низким содержанием железа, и многие из них соответствующим образом скоординировали инвестиции в свои горнодобывающие портфели.
Поиск решения
Варианты решения этой проблемы включают увеличение добычи руды с более высоким содержанием, концентрацию железа в рудах более низкого качества или усовершенствование технологии производства экологически чистой стали, которая позволит использовать руду с более низким содержанием железа.
Производители железной руды также могут переключиться с гематитовых руд на магнетитовые руды. В то время как магнетит, как правило, имеет более низкое содержание железа, магнитные свойства руды облегчают концентрацию качества в процессах, известных под общим названием обогащение.
«На этом раннем этапе технологического перехода в сталелитейном секторе одно решение в качестве единственного ответа на проблему поставок высококачественной железной руды, вероятно, не годится», — сказал Николас. «Вероятно, потребуется сочетание новых приоритетов добычи и новых технологических конфигураций».
Fortescue Metals Group Ltd. стремится свести выбросы категорий 1 и 2 к нулю к 2030 году. К 2040 году компания планирует добиться нулевого уровня выбросов категорий 3, включая выбросы от клиентов, использующих ее продукцию. Магнетитовый проект компании Iron Bridge является одним из немногих проектов по добыче железной руды в мире. Fortescue рассчитывает ежегодно производить 22 миллиона тонн высококачественного магнетитового концентрата, содержащего 67% железа.
Генеральный директор Fortescue Элизабет Гейнс заявила в заявлении по электронной почте, что Австралия находится в уникальном положении для масштабирования производства зеленого чугуна и стали. Дочерняя компания Fortescue Future Industries Pty. Ltd. оценивает несколько путей достижения этой цели, включая электрохимическую конверсию железной руды и использование зеленого водорода в процессе производства стали.
«В соответствии с нашей стратегией по инвестированию в будущее нашего основного бизнеса по добыче железной руды и диверсификации за счет товаров, поддерживающих декарбонизацию, мы используем подход с широкой цепочкой создания стоимости», — сказал Гейнс.
Три другие крупные мировые добывающие компании — BHP, Vale и Rio Tinto — не сразу ответили на запрос о комментариях.
В краткосрочной перспективе в море традиционных сталеплавильных предприятий останется всего несколько «зеленых» сталелитейных предприятий на основе водорода.
«У меня такое чувство, что доменная печь будет существовать намного дольше, чем оставшаяся часть моей жизни», — сказал Сесил. «Вероятно, она будет работать на водороде, но вы, вероятно, увидим 2040 год, прежде чем зафиксируем большой сдвиг в сторону такой мощности».
