Блог

Jun 20, 2023

Помимо электричества: является ли водород ключом к более экологичной плавке и очистке?

В металлургической и горнодобывающей промышленности основной вклад в выбросы CO2 вносят процессы плавки и нефтепереработки. На сегодняшний день большая часть усилий отрасли по декарбонизации сосредоточена на

В металлургической и горнодобывающей промышленности основной вклад в выбросы CO2 вносят процессы плавки и нефтепереработки. На сегодняшний день большая часть усилий отрасли по декарбонизации сосредоточена на электрификации. Однако мы начинаем видеть сдвиг в сторону водорода как замены ископаемого топлива в металлургических процессах.

В нашем недавнем отчете «Помимо электричества: является ли водород ключом к более экологичной выплавке и переработке?» представлен анализ выбросов углекислого газа (CO2e) категорий 1 и 2 от «от колыбели до ворот» за 2023 год.

Анализ был проведен с использованием данных нашего инструмента сравнительного анализа выбросов (EBT), охватывающих выбросы, возникающие в результате горнодобывающей деятельности, а также операций первичной плавки и переработки.

В отчете излагаются ключевые соображения, которые организациям необходимо учитывать в своих усилиях по декарбонизации. Понимание преимуществ водорода в цепочках создания стоимости в черной металлургии и цветной металлургии также поможет инвесторам принимать более обоснованные решения.

Сегодня мы поделимся некоторыми ценными выводами из отчета. Чтобы скачать более подробную выдержку из отчета, заполните форму вверху страницы.

В процессах плавки и рафинирования, в результате которых производятся ключевые металлы, выделяется значительное количество парниковых газов (ПГ). Вместе сталь, алюминий, медь и цинк составляют почти 9,5% мировых выбросов.

Металлургическая промышленность в настоящее время является крупнейшим источником выбросов парниковых газов среди металлов, на ее долю приходится 7,0% общих мировых выбросов. На долю алюминиевого сектора приходится 2,0%, тогда как на долю меди и цинка приходится 0,2% и 0,1%.

Учитывая диапазон различий между странами с более высоким и меньшим 10% уровнем выбросов в этих выбросах, становится ясно, что каждая производственная цепочка требует уникального подхода к декарбонизации.

В нашем отчете показано, что на производство железа и стали приходится 93% выбросов парниковых газов в металлургической и горнодобывающей промышленности из-за использования угля в металлургических реакциях. Напротив, на производство цветных металлов приходится 62% выбросов, связанных с топливной смесью на электростанциях или электросетью.

Несмотря на необходимость декарбонизации этих процессов, в настоящее время большая часть глобальных усилий сосредоточена на целевых показателях потребления электроэнергии. В свою очередь, выбросы ископаемого топлива, особенно в цветной металлургии, остаются в значительной степени нерешенными.

Таким образом, организациям явно необходимо выйти за рамки мер по производству экологически чистой электроэнергии и сосредоточиться на технологических инновациях, которые затрагивают более широкую структуру производства электроэнергии.

В производстве чугуна и стали 93% выбросов приходится на процесс плавки, включающий использование доменных печей, коксохимических и агломерационных заводов.

Еще 5% выбросов приходится на нефтеперерабатывающие предприятия, производство стали и использование литейных производств. В целом, углеродное воздействие сталелитейного производства составляет значительные 92% выбросов, в основном от сжигания топлива с высоким содержанием углерода.

Использование водорода в качестве замены доменных печей широко исследовалось. Исследования показывают, что это топливо может действовать как очиститель, что делает его эффективной альтернативой углю и коксу благодаря его способности снижать содержание углерода в процессе прямого восстановления железа (DRI).

Наше исследование показывает, что 78% выбросов алюминия в цепочке создания стоимости возникают в процессе плавки, литейного производства и электролиза. Выбросы электролиза, возникающие в процессе восстановления, варьируются от 0 до 14 тонн CO2-экв./тонну алюминия.

Если продолжить процесс рафинирования алюминия, то 70% выбросов возникает в результате пара во время варки, а 30% приходится на сжигание ископаемого топлива при прокаливании.

Норвежская алюминиевая компания Hydro проводила эксперименты на своем заводе в Наварре и обнаружила, что водород может заменить природный газ в литейных цехах и в процессах варки.

Аналогичным образом, англо-австралийская горнодобывающая группа Rio Tinto и японская корпорация Sumitomo в настоящее время работают над предложением по строительству пилотной водородной установки, которая будет проводить испытания низкоуглеродистой переработки глинозема. В рамках этой инициативы будет использоваться электролизер мощностью 2,5 МВт с производственной мощностью более 250 тонн водорода в год, что может проложить путь к внедрению водорода во всей отрасли.