Mida me mõtleme, kui räägime madala süsinikusisaldusega terasest

Meie tööstuse ajalugu peegeldab paljuski ühiskondi, kus me tegutseme, ning alates tööstusrevolutsioonist on raua- ja terasetootmine olnud kivisöe toiteallikaks.

 

See on praegu muutumas ja terasetööstus, nagu ka ülejäänud ühiskond, on muutumas, et pakkuda tooteid ja teenuseid tulevikus, kus süsinikdioksiidi ja muude kasvuhoonegaaside heitkoguseid piiratakse tõsiselt.

 

Selle nihkega seotud keel on alles kujunemisjärgus ja sellest tulenevalt kasutavad erinevad sidusrühmad väga erinevaid väljendeid.

Neid väljendeid kasutatakse sageli vaheldumisi, kuid mõnikord võivad need tähendada väga erinevaid asju. Mida arvata väljendi roheline teras üha mitmekesisemast kasutamisest? Mõne jaoks on see lihtsalt turundustermin, millel pole definitsiooni ega piire.

Teises äärmuses arvavad mõned, et see on termin, mis vajab sertifikaati, mis hõlmab kogu jätkusuutlikkuse valdkonda.

Ja probleem pole ainult rohelises terases. Kas minu roheline teras on teie puhas teras või süsinikuvaba teras? Ja kuhu tõmmatakse jooned nullivaba terase, nullsüsinikterase ja madala süsinikusisaldusega terase vahel?

 

Worldsteel'is paneme paika mõned määratlused, mis annavad selgust, mida me nendel teemadel rääkides mõtleme.

 

Meie tööstus ja meie liikmed töötavad selle nimel, et välja töötada ja turule tuua uus terasetoodete perekond, mis on toodetud varasemast palju väiksema süsinikukoormusega.

Seemadala süsinikusisaldusega terason toodetud kasutades tehnoloogiaid ja tavasid, mille tulemuseks on tavapärasest tootmisest oluliselt väiksemad heitkogused.

2021. aastal toodetakse enamus terasest fossiilkütustel põhinevaid redutseerijaid; aga paljud terasetootjad on rakendanud või arendavad tehnoloogiaid, mis vähendavad oluliselt terase põhiprotsessi käigus tekkivaid heitkoguseid. Näited:

• Aço Verde do Brasilkasutab madala süsinikusisaldusega raua- ja terastoodete tootmiseks 100 protsenti sütt.
• ArcelorMittalehitab Belgias Genti suuremahulist rajatist, et muuta terasetehase heitgaasid etanooliks, mida saab kasutada paljudes rakendustes, sealhulgas sünteetiliste kütuste tootmisel. Sarnane ärirajatis alustas tööd 2018. aastal klShougang terasHiinas, tootes esimesel tegevusaastal müügiks 30 miljonit liitrit etanooli.
• KellEmirates Steel Araabia Ühendemiraatides kogutakse rauatehase CO2-rikkast gaasivoost kuni 800 kilotonni CO2 aastas, enne kui see suunatakse küpsele naftaväljale alaliseks säilitamiseks.
• EVRAZ's Rocky Mountain Steel Colorados on üleminekul söelt päikeseenergiale. EVRAZ-i tehasest saab riigi suurim päikeseelektrijaam, mis on pühendatud ühele kliendile.
• HBISHiina juhtiv terasetootja ehitab 1,2 miljoni tonni võimsusega vesinikmetallurgia DRI näidisprojekti. Projektis kasutatakse rohelise ja sinise vesiniku tehnoloogiaid, et uurida teed, kuidas raua- ja terasetootmisprotsessis CO2-heitmeid ei tekitata.
• NucorMissouri osariigis Sedalias asuv mikrotehas on esimene USA terasetehas, mis töötab tuuleenergial. Tehas on partnerlus teraseettevõtte ja kohaliku kommunaalettevõtte vahel, mis hakkab pärast ettevõtete vahelist elektrienergia ostulepingut tehase toiteallikaks saama.
• Tata terasarendab oma HIsarna projekti kaudu uuenduslikku uut sulatustehnoloogiat. HIsarna tehnoloogia abil saab toota rauda ilma koksiahjude või aglomereerimisseadmeteta, tekitades CO2-rikka heitgaasivoo, mis sobib ideaalselt süsinikdioksiidi kogumiseks ja säilitamiseks.
• thyssenkrupp Teras jaNippon Steel Corporationon käivitanud rea katseid vesiniku kasutamiseks töötavas kõrgahjus, mille eesmärk on oluliselt vähendada terase valmistamisel tekkivaid CO2 heitkoguseid.
•  

Kõigi nende tehnoloogiate abil toodetud terast võib käsitleda kuimadala süsinikusisaldusega teras, kuigi on tõenäoline, et see, mida praegu peetakse madala süsinikusisaldusega teraseks, võib 2050. aastaks erineda, kui regulatsioon, ühiskonna ootused ja tehnoloogiad on täielikult muutunud.

 

Meie tööstuses ja sidusrühmades kasutatakse palju muid väljendeid, viidates terasele, mis on toodetud nende järgmise põlvkonna tootmistehnoloogiate abil.

 

worldsteel eelistab ja kasutab madala süsinikusisaldusega terast, kuna sarnaselt "madala süsinikusisaldusega elektriga" tunneme, et seda on intuitiivselt lihtsam mõista ja selle tähendus on selge.

Roheline terasmida paljud erinevad osapooled kasutavad ja tõlgendavad erinevate asjade all, sageli uute keskkonnateadlikumate toodete turustamise kontekstis. Seda on kasutatud läbimurdetehnoloogia abil toodetud terase, vanaraua, taaskasutatud ja ümbertöödeldud terase ning tavapärase terase viitamiseks, mille heitkogused kompenseeritakse süsinikuühikute või saastekvootide kõrvaldamisega. Arvestades seda loomupärast selguse puudumist ja tähenduste mitmekesisust, ei ole „roheline teras” väljend, mida worldsteel kasutab.

 

Et olla tõeliseltsüsinikuvaba,terast oleks vaja toota ilma CO2 heitkogusteta. See on väga kõrge latt ja raske on ette kujutada tootmistehnoloogiat, mis suudaks seda 2021. aastal saavutada.

 

Paljud võivad selle poole liikuda, kuid null on absoluutne ja tõenäoliselt saavutamatu ilma jääk-süsinikuheitmete kompenseerimist kasutamata. Need jääkheitmed võivad tekkida tarneahelas, süsinikku kandvate elektroodide kasutamisest või maagaasi kasutamisest seotud protsessides.

 

Lõppkokkuvõttes peab teras sisaldama veidi süsinikku, kuna see eristab seda puhtast rauast. Kuigi seda olulist legeerivat süsinikku saab hankida mittefossiilsetest allikatest, muudab selle olemasolu süsinikuvaba terase valeks nimetamiseks.

 

Kui aga suudetakse saavutada tasakaal terase tootmisel atmosfääri paisatavate kasvuhoonegaaside ja neeldajate poolt atmosfäärist väljaviidavate heitmete vahel, võib tekkivat terast nimetada nn.neto-null, võisüsinikneutraalne teras.

 

Tootminenet-null terasestvõib tõelise neutraalsuse saavutamiseks vajada tasaarveldust teistes sektorites ning on oluline, et kui esitatakse süsinikuneutraalsuse väited, oleksid tootjad piiride, arvestusmeetodite ning kasutatud tasaarvelduste kvaliteedi ja usaldusväärsuse osas läbipaistvad.

 

Mõned teraseettevõtted hakkavad turule tulemafossiilivaba terasest. Fossiilne teras on teras, mille valmistamisel ei kasutata fossiilkütuseid, nagu kivisüsi või maagaas, ega fossiilkütustest saadud energiat.

 

Kogu fossiilivaba teras on madala süsinikusisaldusega teras, kuid mitte kõiki madala süsinikusisaldusega teraseid ei saa kirjeldada fossiilide vabana. Näiteks süsiniku kogumist ja säilitamist (CCS) kasutavas rajatises toodetud madala süsinikusisaldusega teras võib siiski kasutada maagaasi või kivisütt, kuid takistab CO2 eraldumist atmosfääri. Kui biomassil on oma roll, on oluline tagada, et seda hangitakse vastutustundlikult[1].

 

Puhas terason terasesektoris kasutatav tehniline väljend, mis viitab terastele, mis sisaldavad vähesel määral lisandeid, oksiide, lisandeid või madalat või ülimadalat metallis lahustunud süsinikusisaldust. Seda fraasi kasutatakse laialdaselt, sealhulgas meie 2004. aasta puhta terase uuringus Worldsteel, ja see tähendab midagi konkreetset. Sellisena ei viita worldsteel kliimamuutuste kontekstis "puhtale terasele".

 

Süsinikuvabaon ka terasega raskesti seostatav väljend, ilma süsinikuta teras on ju raud ja terase süsinikusisaldust kontrollitakse täpselt, et saavutada konkreetses partiis nõutud omadused. Vesinikuga redutseeritud rauale tuleb lisada süsinikku, et muuta see rafineerimisprotsessi käigus teraseks.

 

Kliimamuutuste vestlust peetakse sageli vajadusest lähtuvaltdekarboniseeridaühiskond. Üldjuhul worldsteel seda väljendit terase tootmisele viitamiseks ei kasuta, kuna kasvuhoonegaaside/CO2-vabad peavad olema terasetootmise heitkogused, mitte protsess ise.

 

Paljud paljutõotavad läbimurdetehnoloogiad kasutavad süsinikku endiselt keemilise redutseerijana, kuid takistavad kahjulike kasvuhoonegaaside sattumist atmosfääri. Seega, kuigi meie tööstuse heitkogused lõpuks dekarboniseeritakse, ei pruugi rauatootmisprotsess seda teha.

 

Läbimurdetehnoloogiatoodab madala süsinikusisaldusega terast tavapärasest kõrgahju-, DRI- või EAF-tehnoloogiast kardinaalselt erineval viisil. Arendatava läbimurdelise tehnoloogia näited hõlmavad vesiniku redutseerimist, CCSi rakendamist, rauamaagi elektrolüüsi, süsiniku kogumise ja säilitamise (CCUS) tehnoloogiate komplekti ning uusi sulatamise redutseerimisprotsesse.

 

Vesinikon võtmetegur, mis võimaldab raua- ja terasesektori kasvuhoonegaaside heitkoguseid märkimisväärselt vähendada ning paljud worldsteeli liikmed uurivad seda tehnoloogiavõimalust. Vesinikule omistatakse sageli värv, olenevalt selle madala süsinikusisaldusega omadustest.

 

Kui worldsteel räägib madala süsinikusisaldusega vesinikust, peame silmas järgmist:

• Roheline vesiniktoodetakse vee elektrolüüsi teel, toidetakse taastuva elektrienergiaga.
• Sinine vesinikon valmistatud maagaasist metaani aurureformimise protsessiga koos CCS-iga.
• Vesiniksaab toota ka elektrolüüsi abil, kasutades muid vähese süsinikdioksiidiheitega elektriallikaid, nagu tuumaenergia või CCS. Peame seda ka vähese CO2-heitega tooteks.
• Fossiilne vesinikon valmistatud vähendamata fossiilkütustest, peamiselt:
• Hall vesinikon valmistatud maagaasist auru-metaani reformimise teel, ilma CCS-ita, nii et CO2 eraldub atmosfääri.
• Pruun või must vesiniktoodetakse kivisöe gaasistamise teel ja see põhjustab oluliselt suuremaid kasvuhoonegaaside heitkoguseid kui muud toonid.

 

üles astumaon worldsteeli 4-etapi tõhususe ülevaatuse protsess. step up eesmärk on parandada terasetootmise tõhusust juba praegu, et toetada meie liikmeid nende tegevuskohtadel, mis vastavad maailma tõhusaimatele tootmiskohtadele. step up on üleminekuprogramm ja seda ei tohiks vaadelda kui lahendust terasetööstuse kliimamuutustega seotud probleemidele.

 

[1] Vastutustundliku biomassi sertifitseerimiseks on olemas mitmeid süsteeme, näiteks Forestry Stewardship Council.