MIL OSI Перевод. Анализ вечернего отчета – с английского на русский –
Источник: The Conversation (Австралия и Новая Зеландия). – Джон Пай, адъюнкт-профессор Школы инженерии, ANU, Австралийский национальный университет
Гетти
Австралия является крупнейшим в мире экспортером железной руды и металлургического угля, ключевых компонентов традиционного производства стали. Вместе эти материалы составляют очень большую часть экспортного дохода Австралии.
Но по мере того, как к 2050 году мир движется к нулевому уровню выбросов, традиционный способ производства стали с использованием угля для питания доменной печи окажется под вопросом.
Производство чугуна и стали в целом составляет близко к 7% мировых выбросов парниковых газов. Это несовместимо с нулевой чистой мировой экономикой, когда остаточные выбросы необходимо будет компенсировать за счет поглощения углекислого газа из атмосферы. Зрелая технология доменных печей, работающих на угле, в настоящее время доминирует в сталелитейной промышленности, производя 90% ее выбросов.
В течение многих лет обезуглероживание производства стали считалось особенно сложной задачей. Но сейчас появляются альтернативы многовековой практике использования угля для производства железа и стали. Исследователи работают над рядом новых способов производства стали с минимальными выбросами или без них. Наиболее перспективен процесс, основанный на использовании водорода.
Наш новое исследование показывает, что сталелитейная промышленность может разработать и внедрить процессы производства экологически чистой стали, чтобы внести свой вклад в необходимые усилия по обезуглероживанию. Для Австралии это открывает огромные новые возможности для будущего и расширения нашей сталелитейной промышленности, поскольку мир реагирует на изменение климата.
Традиционное производство стали зависит от угля. Shutterstock
Как мы можем производить зеленую сталь?
Чтобы устранить выбросы в этом секторе, необходимо несколько вещей. Во-первых, мы должны эффективно использовать сталь в хорошо спроектированных конструкциях. Во-вторых, мы должны восстанавливать и перерабатывать сталь после использования. В-третьих, мы должны найти лучшие и наиболее масштабируемые процессы для сокращения и, в конечном счете, устранения выбросов, образующихся при производстве новой стали.
В Австралии недавно было предпринято несколько попыток улучшить процессы производства стали. Rio Tinto разработала Хисарна технология, которая может сократить выбросы за счет до 80% – до тех пор, пока углерод улавливается и хранится. Здесь также были разработаны другие технологии сокращения выбросов, такие как сухая грануляция шлака, технология впрыска полимера а также сокращение на основе древесного угля. Однако эти технологии не могут масштабироваться для обезуглероживания всей стали, производимой в мире.
Зеленая сталь приближается.Getty Images
Есть ли другие варианты? да. Мы начинаем видеть реальные испытания передовых технологий экологически чистой стали, которые могут производить сталь без выбросов.
Эти методы основаны на использовании водорода для удаления молекул кислорода из железной руды с целью получения металлического железа. Лидеры включают водородные шахтные печи, такие как ГИБРИТ и системы с псевдоожиженным слоем, такие как ХАЙФОР. Оба этих процесса проходят испытания в Европе.
Мы даже могли видеть прямой электролиз стали, используя электрические токи, чтобы удалить кислород и избежать необходимости в водороде.
Как быстро нам понадобится сырая сталь?
Недавно Австралия обязалась Цель 2050 г. – нулевой нетто. За последние два года многие из основных торговых партнеров Австралии также взяли на себя амбициозные обязательства по сокращению выбросов, в том числе крупные покупатели железной руды Китай, Япония и Южная Корея.
Так чем же может помочь сталелитейная промышленность? В нашей работе мы рассматриваем пять различных сценариев декарбонизации. недавняя статья. Мы обнаружили, что единственный сценарий, совместимый с удержанием глобального потепления на уровне ниже 2 ℃, включает агрессивную разработку и внедрение технологий экологически чистой стали.
Это будет означать прекращение использования доменных печей к 2060 году, максимальное использование вторичной переработки стали, а также временное использование газа в производстве железа прямого восстановления. В соответствии с этим нулевым углеродным сценарием к 2060 году преобладают технологии экологически чистой стали.
Пять проверенных нами сценариев: (i) обычный бизнес («BAU»), (ii) наилучшая доступная технология с увеличенной переработкой стали («BAT Recyc»), (iii) «BAT Recyc», интегрированная с улавливанием и хранением углерода («BAT CCS Recyc»), (iv) ограниченное внедрение технологий с низким и нулевым выбросом углерода («Low-C») и (v) полное обезуглероживание («Zero-C»). На диаграмме показаны ежегодные и совокупные выбросы при производстве стали в период с 2017 по 2060 год. Предоставлено автором.
При создании наших сценариев мы опирались только на существующие технологии, а не на многообещающие, но еще непроверенные технологии, такие как прямое улавливание воздуха и хранение углекислого газа.
Вот как Австралия может извлечь выгоду
Австралия не должна проиграть от перехода от металлургического угля.
Более 95% всей нашей железной руды поступает из региона Пилбара в Западной Австралии, который также обладает прекрасными солнечными ресурсами. Наше моделирование предполагает, что мы могли бы производить электроэнергию с помощью солнечных батарей почти на треть дешевле, чем некоторые зарубежные промышленные центры.
Таким образом, у Австралии есть все шансы стать производителем «зеленой» стали, что значительно повысит стоимость нашего экспорта.
Пилбара может стать регионом, где добывают железную руду, переплавляют в железо и, возможно, в сталь без образования углекислого газа и отправляют за границу. Мы могли бы экспортировать промежуточные продукты, такие как окатыши или горячебрикетированное железо, или, возможно, даже готовую сталь.
Австралийские железорудные рудники сосредоточены в регионе Пилбара, который также обладает отличными ресурсами солнечной и береговой энергии ветра.
Даже если в Австралии не будет развиваться производство экологически чистой стали, мы столкнемся с тем, что мир откажется от металлургического угля.
Кроме того, мы должны убедиться, что будущие технологии производства экологически чистой стали могут использовать австралийские руды, иначе мы рискуем потерять долю рынка. Это связано с тем, что у других крупных экспортеров есть железные руды с разной чистотой и химическим составом, и пока не ясно, как процессы «зеленой» стали будут стимулировать спрос на другие руды. Похоже, что сталь с низким уровнем выбросов потребует руда с высоким содержанием, но это все еще развивающаяся область исследований.
Грядут перемены, нравится вам это или нет. Нам нужна хорошая политика сейчас, чтобы гарантировать, что Австралия сможет сохранить свою важную роль в глобальной цепочке поставок чугуна и стали.
Нам потребуются местные исследования и разработки, международное партнерство с ведущими технологическими производителями и странами-потребителями стали, а также государственная поддержка для крупных инвестиций, необходимых для создания «зеленой» металлургической или сталелитейной промышленности в Австралии.
Мир быстро меняется. Если мы хотим воспользоваться большими возможностями, предоставляемыми «зеленой» сталью, мы должны действовать сейчас, чтобы изучить преимущества близкого расположения железных рудников, солнечных ресурсов и портов.
Джон Пай получает финансирование от Совместного исследовательского центра тяжелой промышленности по низкоуглеродному переходу (HILTCRC) и Австралийского агентства по возобновляемым источникам энергии (ARENA).
Алиреза Рахбари получает финансирование от Совместного исследовательского центра тяжелой промышленности по низкоуглеродному переходу (HILTTCRC) и Австралийского агентства по возобновляемым источникам энергии (ARENA).
Эмма Эйсбетт возглавляет и руководила исследовательскими проектами, финансируемыми различными спонсорами. Нет конфликта интересов по этой теме
Фрэнк Йоцо возглавляет и руководил исследовательскими проектами, финансируемыми различными спонсорами. Ни у кого нет конфликта интересов по этой теме.
Zsuzsanna Csereklyei получила финансирование исследований от различных спонсоров. Ни у кого нет конфликта интересов по этой теме.
– исх. Красная грязь, желтое солнце, зеленая сталь: как Австралия может извлечь выгоду из глобального перехода на безэмиссионную сталь – https://theconversation.com/red-dirt-yellow-sun-green-steel-how-australia-could-benefit-from-a-global-shift-to-emissions-free-steel-179286
ПРИМЕЧАНИЕ РЕДАКТОРА: Эта статья является переводом. Приносим свои извинения, если грамматика и/или структура предложения не идеальны.