Настоящий прогресс в области «зеленой стали»

К

Опубликовано

Британский аналитический центр ReThink Energy опубликовал свой последний отчет о переходной стадии сталелитейной промышленности «Green Steel Premium, Myth or Reality». Настоящая зеленая сталь возможна, и теперь вполне вероятна. Они рассматривают последствия российского вторжения в Украину и последующее влияние на цены на энергоносители, а также влияние Закона США о снижении инфляции.

Электрификация металлургической промышленности. Диаграмма предоставлена ​​ReThink Energy.

Они предсказывают быструю электрификацию мировой сталелитейной промышленности в середине следующего десятилетия — см. график выше. Декарбонизация промышленности будет затруднительна, но не невозможна благодаря «зеленому» водороду.

Стоимость железной руды, угля, природного газа, водорода и электроэнергии определяет, насколько дешевой или дорогой будет сталь.

Существует два основных метода первичного производства стали: «BF/BOF (доменная печь/конвертерная печь) и DRI/EAF (прямое восстановление железа/электродуговая печь)». Путь BF/BOF «представляет 69% мирового производства и требует железной руды в качестве сырья, которая восстанавливается в доменной печи при 1000 градусах Цельсия с помощью коксующегося угля в отсутствие воздуха. Удаленный кислород вступает в реакцию с углерод и выбросы CO2.Жидкое железо является основным продуктом доменной печи, которое затем перемещается в кислородную печь, где кислород продувается через жидкость, чтобы снизить содержание углерода и, наконец, произвести жидкую сырую сталь.Хром и никель входят в число многих элементов и соединений, которые можно добавлять к сырой стали (в данном случае образуя нержавеющую сталь) для производства одной из 2500 различных марок стали, используемых сегодня».

На тонну стали приходится 1,9 тонн выбросов CO2.

В процедурах DRI/EAF «первым этапом является прямое восстановление железа, при котором железная руда восстанавливается водородом или природным газом и углекислым газом при температуре 800 градусов Цельсия с целью получения губчатого железа. Затем его плавят в электрической печи. дуговая печь для производства жидкой сырой стали».

Производство одной тонны стали по технологии DRI/EAF требует от 3,5 до 5,0 МВтч общих затрат энергии. В настоящее время при этом выделяется 1,15 тонны CO2 на тонну произведенной стали. Существует гораздо больший потенциал для декарбонизации по пути DRI, чем по пути BF/BOF, за счет использования только зеленого водорода в процессе восстановления и возобновляемых источников энергии для работы электродуговой печи. Возможно, удастся полностью исключить выбросы.

Затем сталь будет обозначаться цветом: серая сталь будет производиться с использованием водорода, полученного из метана, зеленая сталь будет производиться с использованием водорода, полученного в результате электролиза воды и питаться от возобновляемых источников энергии.

Сталь, произведенная в результате переработки лома, называется производством вторичной стали. На данный момент это составляет лишь 20% производства. ReThink Energy ожидает, что этот процент вырастет примерно до 35% к 2050 году, поскольку все больше стали будет перерабатываться.

Хотя железная руда добывается примерно в 50 странах, основная часть добывается в Австралии и Бразилии. Стоимость доставки также должна быть учтена в себестоимости производства стали как для железной руды, так и для угля. Цена на природный газ будет диктовать цену стали в краткосрочной перспективе, цена на водород – в долгосрочной перспективе.

В условиях продолжающегося энергетического кризиса цены на уголь резко возросли. Похоже, что это сократило разрыв между стоимостью зеленой стали и традиционной стали, приблизив момент, когда зеленая сталь немного подрывает цены своего традиционного конкурента.

Поскольку в 2026 году в Европе будет введен пограничный налог на выбросы углерода, придется ли потребителям стали платить надбавку за «зеленую» сталь? Возможно, это того стоит, чтобы избежать налога и иметь возможность сказать взыскательным потребителям, что их продукция производится экологически устойчивым образом.

ReThink Energy прогнозирует, что «зеленая» сталь станет самой дешевой формой стали, производимой в США в течение следующих 12 месяцев. Водород уже производится достаточно дешево в США. Добавьте к этому субсидию, объявленную IRA, и если будут поставки зеленого водорода, зеленая сталь станет самой дешевой сталью. «В настоящее время самым дешевым способом производства стали в Северной Америке является процесс Gas-DRI/EAF — 836,15 долларов».