Требование для декарбонизации стали в США
К середине XXI века можно ликвидировать большую часть выбросов углекислого газа, который возникает при производстве чугуна и стали, при условии жёсткой и последовательность позиции со стороны государства. Важно отметить, что около 10% мировых выбросов CO2 приходится на эту отрасль.
Примерно 8% годовых выбросов CO2 приходится на производство стали (железо и углеродный сплав), а если учесть выбросы от производства электроэнергии и добычи угля, то и более 10%.
Технически и экономически возможно к середине столетия полностью избавиться от выбросов CO2 при выплавке чугуна и стали.
Основная проблема – это начальный этап процесса производства, в котором присутствуют 80% выбросов CO2. Это связано с металлургическим процессом, где происходит восстановление кислорода из железной руды.
Один из путей сокращения вредных выбросов – избегать этого начального этапа, увеличивая переработку чугуна и стали.
Экономия материалов также играет важную роль: использование меньшего количества стали и ее минимизация в проектах, создаваемых архитекторами и инженерами. Правительство как крупнейший заказчик инфраструктурных проектов должно активно участвовать в этом процессе. Архитекторы, инженеры и производители автомобилей также играют здесь ключевую роль.
Сталь может стать образцом замкнутого цикла, но только при условии, что правительства проводят политику, охватывающую каждый этап цепочки поставок стали. Внедрение переработки и более эффективного использования материалов требует дополнительных усилий и изменений в физической организации, логистике и управлении, что может быть сложно для индустрии.
Следует работать над улучшением строительных норм и правил производства автомобилей, включая компромиссные подходы с использованием других материалов, такими как стекло, цемент и алюминий. Также важно стимулировать потребителей стали к переработке всего металлолома.
Декарбонизация следующего поколения металлургических заводов потребует значительных инвестиций и усилий со стороны государств. Это задача, требующая серьезных усилий, так как мы сталкиваемся с необходимостью замены устаревших доменных печей и основных кислородных печей, используемых в производстве чугуна и стали.
Когда речь заходит о создании стали из железа, электродуговые печи становятся эффективным выбором. Для замены доменных печей, работающих на угле, существуют два основных варианта: использование низкоуглеродистого водорода для извлечения кислорода из железной руды и новые электрохимические процессы, использующие электроэнергию.
Варианты с водородом (первоначально разработанные в 1970-х годах) составляют лишь 5% мирового производства стали, но они пока дороже традиционных доменных печей. Дополнительные затраты достигают $200-300 за тонну предотвращенных выбросов CO2. Это значительно выше цены на углерод в Европе и практически во всех других странах.
Для достижения более широкой декарбонизации, необходима более стратегическая политическая поддержка. Основная задача – начать строительство первых заводов, эмиссии которых будут близки к нулю, чтобы они стали новым стандартом.
В Швеции компания H2 Green Steel строит первый в мире полноразмерный завод по производству стали на чистом водороде. Он расположен в Бодене, к югу от полярного круга, где имеются оптимальные условия. Энергетический и сталелитейный секторы Швеции вовлечены в систему торговли выбросами Европейского союза, и благодаря крупным старым гидроэлектростанциям и новым ветряным электростанциям, северная Скандинавия обладает достаточным количеством низкоуглеродной энергии.
Такая дешевая низкоуглеродная электроэнергия, стоимость которой составляет менее 0,03 доллара за киловатт-час, возможна благодаря доминированию в основном ветровой и солнечной энергии. Это позволяет компании Electra из Колорадо выйти на безубыточность при использовании электрохимического подхода к производству чугуна. В настоящее время они получили 85 млн. долларов от венчурных инвесторов, которые готовы нести больший риск, чем обычные инвесторы.
Закон США «О снижении инфляции» помогает с первой задачей, но не обеспечивает непосредственной поддержки революционных технологий производства чугуна. Субсидии на исследования в области водорода и улавливания углерода могут не совсем соответствовать потребностям, поскольку не поддерживают производство чугуна и стали с низким уровнем выбросов в целом.
Как только частные инвестиции впитают новые технологии, дополнительные расходы станут более приемлемыми. Однако начальные проекты в этой области являются высоко рисковыми и требуют поддержки. Применение налоговых льгот на производство чугуна с низким уровнем выбросов может способствовать этому.
Азиатский парк устаревших доменных печей, дающих 75% мирового производства чугуна, должен пройти реконструкцию в течение десятилетия с 2025 года. Поскольку затраты на реконструкцию составляют 80% от стоимости новой печи, возникает возможность вложиться в более современные технологии.
Европа и Америка могут помочь с использованием механизма корректировки углеродных границ ЕС и субсидиями для новых технологий, связанных с сокращением выбросов углерода в производстве стали. Однако для демонстрации эффективности новых технологий правительствам следует предоставить больше прямых инвестиций в эту сферу - и как можно скорее. Источник Project Syndicate.
