5 průkopnických metod dekarbonizace oceli

Domů / Blog / Spotřebitelské produkty / 5 průkopnických metod dekarbonizace oceli

Moderní ekonomiky a technologie jsou silně závislé na oceli jako konstrukčním materiálu. Vzhledem k jeho ústřednímu postavení v našem životním stylu není žádným překvapením, že Poptávka po železe a oceli se od roku 1970 zvýšila více než trojnásobně. Přímým důsledkem této závislosti je environmentální dopad její výroby. Odvětví železa a oceli 8 procent celosvětových emisí oxidu uhličitého a je tak jednou z hlavních znečišťujících látek. To vyžaduje vývoj a implementaci technologií, které mohou pomoci při dekarbonizaci oceláren.  

Obsah

Výzvy k dekarbonizaci oceli 

Ocelářský průmysl s sebou nese těžkou infrastrukturu a masivní investice do zřizování výrobních závodů. Majetek, jako je kdysi vytvořená vysoká pec, vydrží 20–40 let. To ztěžuje zavádění změn ve výrobním procesu nebo přesun továren. Téměř 60 % ocelových jednotek používá vysokouhlíková metoda BF-BOF který vyžaduje velké množství tepla pro proces tavení, což odpovídá vysokým úrovním emisí CO2. V důsledku toho jsou finanční překážky dekarbonizace oceli jedním z hlavních omezení reformy v tomto odvětví.  

Faktory řízení Auto Dekarbonizační iniciativy 

Poptávka po zelené oceli utváří reakci výrobce a eskaluje změny, a to navzdory omezením. Tento požadavek pochází z: 

  • Zákazníci požadující výrobky z oceli šetrné k uhlíku. Například BMW investovalo do amerického startupu Boston Metal pro výrobu čisté oceli, aby bylo jejich průmyslové portfolio šetrné k životnímu prostředí.  
  • Vlády po celém světě zpřísňují požadavky na emise uhlíku. Důležité klimatické pakty jako Pařížská dohoda, Evropská zelená dohoda atd. jsou toho příkladem. 
  • Zvyšování povědomí o udržitelnosti. Hrozící hrozba změny klimatu nutí každého přehodnotit svá rozhodnutí. Investoři se nyní více zajímají o vkládání svých peněz do technologií budoucnosti, které zahrnují udržitelné inovace.  

Způsoby dekarbonizace oceláren 

  1. Výměna koksu v peci
    Koks je primární činidlo používané k výrobě tepla a redukci železné rudy. A z tohoto procesu pochází maximum emisí. Aby se tomu zabránilo, zvažují se méně znečišťující alternativy ke koksu, jako je redukce ve vysokých pecích na bázi biomasy, olefinového koksu a vodíku.  
  2. Použití obnovitelných zdrojů energie pro pece
    Elektrické obloukové pece zatím přinášejí příznivé výsledky při kontrole emisí uhlíku. Namísto elektřiny na bázi uhlí lze k dalšímu snížení CO2 použít zelené zdroje, jako je vítr, příliv, slunce atd. Další změnou může být učinit přívod uhlíkově neutrální redukcí železa v pevném stavu pomocí vodíku.
  3. Výměna grafitových elektrod
    Grafitové elektrody se používají v elektrických obloukových pecích jako vodiče elektrického proudu používaného k tavení železa. Tyto elektrody mají vysokou tepelnou vodivost, ale při procesu se spotřebovávají, čímž přispívají ke znečištění. Nahrazení grafitu inertními kovovými elektrodami lze místo toho použít pro proces tavení. 
  4. Zachycení uhlíku
    Existuje možnost zachytit uhlík uvolněný během kroku redukce kovu předtím, než reaguje s kyslíkem za vzniku oxidu uhličitého. Zachycený uhlík může sloužit jako surovina pro různé procesy. Může být například odeslán do bioreaktorů k fermentaci za účelem výroby bioetanolu.  

Úvahy o integraci udržitelných metod

Než se zavážete k technologii, která slibuje snížení emisí uhlíku, je třeba zvážit určité parametry. Stejně jako připravenost techniky na plný rozsah komercializace, snadnost integrace se stávající infrastrukturou a proveditelnost získávání surovin. Kromě těchto aspektů bude rozhodnutí ovlivněno také tím, do jaké míry budou nová opatření účinná při snižování emisí ve srovnání s již zavedenými opatřeními. Pokud rozdíl neospravedlňuje náklady, pak může být celé cvičení marné.  

Nové inovace na trhu 

Vzhledem k tomu, že průmysl je extrémně energeticky náročný, stávají se inovace účinných a energeticky úsporných metod nejvyšší prioritou. Některé z průlomů v tomtéž jsou: 

  1. Elektrolýza roztaveného oxidu od Boston Metal
    V tradičním procesu výroby oceli se železná ruda rafinuje a poté redukuje ve vysoké peci pomocí uhlí. Ale nový vynález Boston Metal zahrnuje rozpuštění oxidů železa ve směsi roztavených oxidů, jako je oxid křemičitý, hořčík atd., před zahřátím elektrickým proudem. To produkuje čistý, vysoce čistý tekutý kov, který lze přímo poslat do pánvové metalurgie, čímž se eliminuje potřeba uhlí.  
  2. Přímá redukce od Midrex
    Metoda přímé redukce společnosti Midrex, označovaná jako Midrex H2, je považována za průkopnickou technologii, která dokáže dramaticky snížit emise CO2. Podle generálního ředitele Stephena Montaguea slibuje od prvního dne 100% vodík, aby se vyrobilo více než 2 miliony mt DRI s až 95% snížením CO2. Cílem je použít zelený vodík k redukci železné rudy na DRI, která může být později odeslána do elektrické pece pro výrobu oceli. Zelený vodík se vyrábí procesem elektrolýzy, který využívá elektřinu k rozdělení vody na vodík a kyslík. 
  3. Elektrovýhra od ΣIDERWIN
    Tato nová metoda zahrnuje kombinaci výroby oceli s elektrochemickým procesem, který nabízí proces výroby oceli bez CO2. Bude využívat elektrolytickou metodu, která využívá obnovitelné zdroje energie k přeměně oxidů železa na ocelový plech. Pod vedením ArcelorMittal slibuje 87% snížení přímých emisí CO2 a 31% snížení přímé spotřeby energie. Je také schopen vyrábět ocel z vedlejších produktů bohatých na oxidy železa ze zbytků neželezné metalurgie.
  4. HYBRIT od SSAB, LKAB a Vattenfall
    S potenciálem snížit celkové emise oxidu uhličitého ve Švédsku alespoň o deset procent, má Hydrogen Breakthrough Ironmaking Technology (HYBRIT) za cíl vytvořit hodnotový řetězec bez fosilních paliv od dolu po ocel pomocí elektřiny a vodíku bez fosilních paliv. Konvenční vysokopecní proces redukce uhlí bude nahrazen metodou přímé redukce využívající plynný vodík bez fosilních paliv. Vedlejším produktem by v tomto případě byla voda místo CO2. 

Proč investovat do čističky vzduchu? 

Plán k dosažení dekarbonizace železářského a ocelářského průmyslu bude spočívat v inovativním myšlení a ochotě začlenit nové technologie. Leviatany jako železářský a ocelářský průmysl nelze modernizovat přes noc. K zajištění dlouhodobých cílů a infrastruktury je zapotřebí značného plánování. Proto je nyní čas na přemýšlení, aby mohly být tyto změny implementovány v blízké budoucnosti 

O TTC

Neustále zjišťujeme hodnotu nových technologií prováděných našimi velmi zkušenými výkonnými pracovníky se zkušenostmi našich profesionálů. Stejně jako u IP profesionálů, které zmocňujeme, i naše touha po vývoji nikdy nekončí. Strategickým způsobem IMPROVIZUJEME, PŘIZPŮSOBUJEME A IMPLEMENTUJEME.

TT konzultanti nabízí řadu účinných a vysoce kvalitních řešení pro správu vašeho duševního vlastnictví v rozsahu od

a mnohem víc. Právním firmám i korporacím v mnoha odvětvích poskytujeme řešení na klíč.

Kontaktujte nás
Sdílet článek

Kategorie

VÝŠKA

Požádejte o zpětné zavolání!

Děkujeme za váš zájem o TT Consultants. Vyplňte prosím formulář a my se vám brzy ozveme

    Popup

    ODEMKNOUT MOC

    vašeho nápady

    Zvyšte své patentové znalosti
    Exkluzivní informace na vás čekají v našem zpravodaji

      Požádejte o zpětné zavolání!

      Děkujeme za váš zájem o TT Consultants. Vyplňte prosím formulář a my se vám brzy ozveme