5 banebrytende metoder for å dekarbonisere stål

Hjem / Blogg / Forbrukerprodukter / 5 banebrytende metoder for å dekarbonisere stål

Moderne økonomier og teknologier er sterkt avhengige av stål som konstruksjonsmateriale. Gitt sin sentralitet i livsstilen vår, er det ingen overraskelse at Etterspørselen etter jern og stål har økt mer enn tredoblet siden 1970. En direkte konsekvens av denne avhengigheten er miljøpåvirkningen av å produsere den. Jern- og stålindustrien står for 8 prosent av globale karbondioksidutslipp og er dermed en av de viktigste forurensningene. Dette nødvendiggjør utvikling og implementering av teknologier som kan bidra til avkarbonisering av stålverk.  

Innholdsfortegnelse

Utfordringer for avkarbonisering av stål 

Stålindustrien innebærer tung infrastruktur og massive investeringer i å sette opp produksjonsanlegg. Eiendeler som masovnen en gang opprettet varer i 20-40 år. Dette gjør det problematisk å innføre endringer i produksjonsprosessen eller flytte fabrikkene. Nesten 60% av stålenheter bruker høykarbon BF-BOF metode som krever store mengder varme for smelteprosessen, som står for de høye nivåene av CO2-utslipp. Som et resultat er de økonomiske barrierene for avkarbonisering av stål en av de viktigste begrensningene for reformer i sektoren.  

Faktorer som kjører De Avkarboniseringsinitiativer 

Etterspørselen etter grønt stål former produsentens respons og eskalerer endringer, til tross for begrensningene. Dette kravet kommer fra: 

  • Kunder som spør etter karbonvennlige stålprodukter. For eksempel investerte BMW i det amerikanske oppstartsselskapet Boston Metal for rent stål for å gjøre deres industrielle portefølje miljøvennlig.  
  • Regjeringer over hele verden strammer inn kravene til karbonutslipp. Viktige klimapakter som Parisavtalen, European Green Deal etc. er et eksempel på dette. 
  • Øke bevisstheten om bærekraft. Den truende trusselen om klimaendringer får alle til å revurdere sine valg. Investorer er nå mer interessert i å sette pengene sine i fremtidens teknologier som involverer bærekraftige innovasjoner.  

Måter å avkarbonisere stålplanter 

  1. Bytte ut cola i ovnen
    Koks er det primære middelet som brukes til å produsere varme og redusere jernmalm. Og det er denne prosessen de maksimale utslippene kommer fra. For å dempe dette vurderes mindre forurensende alternativer til koks, som biomassebasert, olefinkoks og hydrogenbasert masovnsreduksjon.  
  2. Bruk av fornybar energikilde for ovner
    Elektriske lysbueovner har så langt gitt gunstige resultater for å kontrollere karbonutslipp. I stedet for kullbasert elektrisitet kan grønne kilder som vind, tidevann, sol etc. brukes for å redusere CO2 ytterligere. En annen endring kan være å gjøre fôret karbonnøytralt ved å redusere jern i fast form ved å bruke hydrogen.
  3. Bytte ut grafittelektroder
    Grafittelektroder brukes i lysbueovner for å fungere som ledere for den elektriske strømmen som brukes til å smelte jernet. Disse elektrodene har høy varmeledningsevne, men forbrukes i prosessen, og bidrar dermed til forurensning. Å erstatte grafitt med inerte metalliske elektroder kan i stedet brukes til smelteprosessen. 
  4. Fangst av karbon
    Det er en mulighet til å fange karbonet som frigjøres under metallreduksjonstrinnet før det reagerer med oksygen for å produsere karbondioksid. Det fangede karbonet kan fungere som råstoff for ulike prosesser. For eksempel kan det sendes til bioreaktorer for gjæring for å produsere bioetanol.  

Hensyn for å integrere bærekraftige metoder

Det er visse parametere å vurdere før man forplikter seg til en teknologi som lover å redusere karbonutslipp. Som, teknologiens beredskap for full skala kommersialisering, enkel integrasjon med eksisterende infrastruktur, og gjennomførbarheten av råvareinnhenting. Utover disse aspektene vil beslutningen også være påvirket av i hvilken grad de nye tiltakene vil være effektive for å redusere utslipp sammenlignet med de som allerede er på plass. Hvis forskjellen ikke rettferdiggjør kostnadene, kan hele øvelsen være fåfengt.  

Nye innovasjoner i markedet 

Siden industrien er ekstremt energiintensiv, blir innovative effektive og energisparende metoder en topp prioritet. Noen av gjennombruddene i det samme er: 

  1. Molten Oxide Electrolysis av Boston Metal
    I den tradisjonelle stålfremstillingsprosessen blir jernmalm raffinert og deretter redusert i en masovn ved bruk av kull. Men Boston Metals nye oppfinnelse innebærer å løse opp jernoksidene i en blanding av smeltede oksider som silika, magnesia etc. før den varmes opp med elektrisk strøm. Dette gir et rent flytende metall med høy renhet som kan sendes direkte til øsemetallurgi, og dermed eliminere behovet for kull.  
  2. Direkte reduksjon av Midrex
    Midrex sin direkte reduksjonsmetode, referert til som Midrex H2, regnes som en banebrytende teknologi som kan redusere CO2-utslippene dramatisk. Per administrerende direktør Stephen Montague lover det 100 % hydrogen fra dag én å produsere over 2 millioner tonn DRI med opptil 95 % reduksjon i CO2. Tanken er å bruke grønt hydrogen for å redusere jernmalmen til DRI, som senere kan sendes til en elektrisk ovn for stålproduksjon. Grønt hydrogen produseres ved elektrolyseprosessen som bruker elektrisitet til å bryte vann til hydrogen og oksygen. 
  3. Elektrovinnende av ΣIDERWIN
    Denne nye metoden innebærer å kombinere stålfremstilling med en elektrokjemisk prosess for å tilby en CO2-fri stålproduksjonsprosess. Den vil bruke en elektrolytisk metode som bruker fornybare energikilder for å transformere jernoksider til en stålplate. Ledet av ArcelorMittal lover det en 87 % reduksjon av de direkte CO2-utslippene og en 31 % reduksjon av den direkte energibruken. Den er også i stand til å produsere stål fra biprodukter rike på jernoksider fra ikke-jernholdige metallurgirester.
  4. HYBRIT av SSAB, LKAB og Vattenfall
    Med potensial til å redusere Sveriges totale karbondioksidutslipp med minst ti prosent, har Hydrogen Breakthrough Ironmaking Technology (HYBRIT) som mål å skape en fossilfri verdikjede fra gruve til stål ved bruk av fossilfri elektrisitet og hydrogen. Den konvensjonelle masovnsprosessen for kullreduksjon vil bli erstattet av en direkte reduksjonsmetode med fossilfri hydrogengass. Biproduktet i dette tilfellet vil være vann, i stedet for CO2. 

konklusjonen 

Veikartet for å oppnå decarbonization av jern- og stålindustrien vil bestå av innovativ tenkning og vilje til å innlemme den nye teknologien. Leviataner som jern- og stålindustrien kan ikke oppgraderes over natten. Det er betydelig planlegging involvert for å imøtekomme de langsiktige målene og infrastrukturen. Derfor er tiden for å tenke nå slik at disse endringene kan implementeres i nær fremtid 

Om TTC

Vi har hele tiden identifisert verdien av ny teknologi utført av vårt ganske dyktige lederteam med bakgrunn som våre profesjonelle. I likhet med IP-ekspertene vi styrker, er sulten vår etter utvikling uendelig. Vi IMPROVISERER, TILPASSER og IMPLEMENTERER på en strategisk måte.

TT konsulenter tilbyr en rekke effektive løsninger av høy kvalitet for din immaterielle forvaltning, alt fra

og mye mer. Vi gir både advokatfirmaer og selskaper i mange bransjer nøkkelferdige løsninger.

Kontakt oss
Share Article
TOPP

Be om tilbakeringing!

Takk for din interesse for TT Consultants. Vennligst fyll ut skjemaet, så kontakter vi deg snart

    Popup

    LÅS OPP STRØMEN

    Av din Ideer

    Øk din patentkunnskap
    Eksklusiv innsikt venter i vårt nyhetsbrev

      Be om tilbakeringing!

      Takk for din interesse for TT Consultants. Vennligst fyll ut skjemaet, så kontakter vi deg snart