5月17日,世界钢铁协会(下称世界钢协)发布公共政策文件《气候变化与钢铁生产》。该文件根据《巴黎协定》的目标,向会员企业提出了一些积极应对气候变化、加速钢铁工业低碳化转型的建议。
钢铁行业是一个真正的全球性行业,原材料(如铁矿石)和其他钢铁产品在全球范围内都有着大量的贸易活动。生产钢铁仍然是高二氧化碳排放、高能耗的活动。世界钢协认为,要想加速完成低碳化转型,钢铁企业需要做到以下3点:
一是减少企业自身的二氧化碳排放。钢铁企业需要对自身行为负责,尽最大努力减少日常生产活动中所产生的二氧化碳排放;努力提高生产效率和废料利用率;不断加大对新型低碳冶金技术研发的投资。
二是建立循环经济体系。钢铁企业应推崇节约资源、清洁生产、废物利用等发展循环经济的关键要素。现代绿色钢材应该比以往任何时候都更坚固、更轻、更耐用。钢铁生产商应该与客户建立更加紧密的联系,积极与其分享专业技术知识,以确保订单高效率完成,避免浪费资源。通过这种方式,钢铁企业可以提高原材料利用率,更好地建立循环经济体系。
三是研发绿色钢铁产品以助力低碳社会转型。钢铁企业应该积极研发绿色钢铁产品,尽可能使用清洁能源和环保材料为客户提供创新型解决方案,并且通过建设零能耗建筑、可再生能源基础设施等方式推动行业低碳转型,尽早实现碳中和。
针对减少钢铁企业自身的二氧化碳排放,世界钢协指出3个关键点:坚持“SET UP”方法(钢铁行业新的效率审核流程)、提高废钢利用率、研发突破性技术。
坚持“SET UP”方法
世界钢协会员企业一直在积极寻找能够有效提高能源和原材料使用效率的方法,并不断加大在节能技术领域的投资。在研发突破性技术的过程中,中、短期效率的有效提高对于减少二氧化碳排放起到重要作用。
2019年,世界钢协会员企业共同制定了“SET UP”方法——基于原材料质量、能源效率、工艺产量和工艺可靠性4个基本元素之间“杠杆原理”的新的全行业效率审核流程。
“SET UP”方法具有将钢厂的直接和间接二氧化碳排放减少大约20%,将回收废料所产生的二氧化碳排放减少大约50%的潜力。世界钢协的所有会员企业都应积极采用此方法,从而将自身碳排放量调整到最低水平。世界钢协认为,“SET UP”方法是有效减少钢铁行业二氧化碳排放的关键举措之一。
提高废钢利用率
世界上所有钢厂都应该具有循环利用系统,让所有废钢基本都可以实现再利用。据统计,目前,世界范围内钢厂的电弧炉的废钢利用率高达100%,高炉的废钢利用率达30%,废钢总体的回收利用率大约为85%。这意味着所有被回收的废钢基本都可以实现再利用,同时也意味着目前废钢回收再利用工艺领域的上升空间十分有限。
废钢的回收和再利用在降低能源消耗和减少资源浪费方面具有重要意义。每吨废钢的回收再利用都可以避免1.5吨二氧化碳的排放,同时减少1.4吨铁矿石、740千克煤炭和120千克石灰石的消耗。
未来,废钢利用率的再提高将基于高品质废钢的可利用率。届时,全球铁矿石价格会随着供需水平、废钢产量的变化而变化。21世纪初期,世界钢铁产能显著提高,这主要得益于中国钢铁产量的增加。据世界钢协统计,钢材的平均使用寿命约为40年,废钢的回收利用可使其寿命再延长大约10年,同时将大幅减少二氧化碳的排放。
研发突破性技术
对于化石燃料高度依赖的特性导致钢铁行业成为温室气体的主要排放者,因此钢铁行业急需一种全新的、具有变革意义的冶金方法。大致可以分为三大类:
一是在减少二氧化碳排放的同时加强二氧化碳的资源化利用,例如大力发展碳捕获、利用和储存技术(CCUS)。
二是将氢气作为还原剂使用。
三是推广电解水技术。
世界钢协建议,对于以上三大类方法,各个国家和地区在部署具体碳减排战略时,应该结合自身实际情况。例如,在清洁能源丰富的地区,可以推广电解水技术和氢气还原技术;在生物质资源丰富的地区(如澳大利亚、巴西),可持续的生物质和生物炭可用于替代现有炼铁工艺中的传统煤炭。
除此之外,政府与钢铁企业之间的合作是钢铁行业可持续发展的基础。钢铁企业应尽最大努力减少二氧化碳排放,加强企业间的跨国合作,推动能源转型,同时保持二氧化碳排放量数据透明。
各国政府应大力支持钢铁行业的低碳转型发展,推行一系列支持性、保护性举措,出台低碳行动奖励政策,增加低碳冶金技术所需的资金投入。