随着各国政府和国际组织面临越来越大的压力，要求它们制定更有力、更严格的气候政策，钢铁行业也被要求在更大范围内实施低排放技术。
研究:逐步淘汰高炉以实现全球气候目标．图片来源:ABCDstock / Shutterstock.com
最近发表在《华尔街日报》上的研究焦耳旨在证明，虽然取代以煤炭为主的全球高炉仍然是最环保和最佳的长期选择，但有可能引入全面的设备级分析，以帮助在短期到中期减少高炉对环境的影响。2020欧洲杯下注官网
阻碍整个行业脱碳的最显著因素之一是该行业使用了大规模工业资产，这些资产具有广泛的经济寿命，并且在很多年内都不会被替换。
所选钢铁生产路径的典型配置示意图以及必要设备的相关差异。高炉/转炉、高炉/碱性氧气炉；天然气直接还原；氢直接还原；电弧炉，电弧炉。图片来源：Valentin Vogl等人，焦耳2020欧洲杯下注官网
还有维持当地就业和维持价值创造的政治和社会经济压力，这些因素阻碍了决策者完全放弃污染生产方法和工业。
《巴黎协定》提出了必要的雄心勃勃的目标，要求人为温室气体排放(GHG)尽早达到峰值，到2050年达到净零，然后变为负值。
负排放技术在很大程度上仍未得到验证，这意味着钢铁行业被要求保持其脱碳进展与整个经济目标一致。
钢铁生产占全球温室气体排放量的7%，占人为二氧化碳排放总量的10%2在2018年的排放。尽管钢铁对气候有不利影响，但在新兴经济体和消费者需求的推动下，钢铁需求继续上升。
由于初级钢铁生产(包括铁矿石炼钢)依赖于炼焦煤，因此其排放明显高于二级钢铁生产，因此，任何有效的钢铁行业脱碳都必须在这一过程中进行重大改革。
已经探索了一些解决方案，作为脱碳这一过程的手段;例如，为高炉配备碳捕获和储存(CCS)技术，并在可能的情况下用生物质替代焦炭和煤炭，或者完全取代高炉，使用氢直接还原过程。
尽管有这些进步，钢铁被广泛认为是最具挑战性的脱碳行业之一。除了许多炼钢资产和设施的寿命问题外，这些挑战源于一系列技术因素;例如，大多数钢铁工业排放来自炼铁过程，而不是基本的化石燃料燃烧，在高炉中使用化石焦炭还原铁矿石。
高炉技术是一个有着千年历史的成熟生产系统，而化石焦具有独特的理想机械性能，因此很难用排放较少的替代品替代。
定量分析长期资本对全球变暖影响的一种常用方法是承诺排放核算法，该方法着眼于利用现有化石基础设施直到其预期经济寿命结束的累计温室气体排放量。
研究人员自行估算了全球主要钢铁生产设备的排放承诺。为了实现这一目标，他们整理了炼钢设备历史运行模式的数据，并将其作为工业资产承诺排放核算修正方法的一部分。2020欧洲杯下注官网
当前（2019年）每个国家（世界其他地区，世界其他地区）运行的全球高炉设备的年龄结构列显示了仍在运行的高炉的年新增产能。产能增加的两波浪潮2020欧洲杯下注官网显而易见：20世纪70年代的全球扩张期和2000年后中国的大幅加速（另见表S1和S8）。由于数据保密，中国2004年至2018年的数据以三年平均值表示。图片来源：Valentin Vogl等人，焦耳
在这一过程中，最显著和最重要的发现之一是，钢铁资产的社会经济惰性对脱碳的阻碍似乎没有以前认为的那么大，而且，在一项运动结束时对高炉进行重新内衬的投资，是一个理想的机会，可以逐步淘汰高炉，转而采用更可持续的技术和工艺。
这些结论是基于这样一种确定，即目前使用的初级钢设备的排放承诺比以前估计的要小得多，这意味着从理论上说，要消除这些排放可能比所暗示的要容易得多。2020欧洲杯下注官网
尽管有这些修正的估计，目前的钢铁生产设备仍可能消耗大量剩余的全球碳预算。2020欧洲杯下注官网有必要仔细监测排放密集型资产的老化和使用情况，并对其操作进行相应的监管，以便尽快淘汰这些资产。
现有全球高炉设备的承诺排放量。（A） 主要钢铁生产国的承诺排放量。区域代表累积承诺排放量。（B） 基于历史高炉2020欧洲杯下注官网使用寿命中值（17年，黑线，21 Gt CO2eq）和正负一个标准偏差范围（10-24年，虚线，分别为13和32 Gt CO2eq；另见表S2-S4）的承诺排放量。图片来源:Valentin Vogl等人，Joule
政策仍然是加快和管理高炉等污染资产逐步淘汰的关键工具。这些政策方针必须是全面和全部门的，任何高炉淘汰的政策计划都必须作为钢铁工业更广泛脱碳的一部分实施，同时也要优先考虑补贴、创造市场、提高材料效率、增加回收钢材的使用，以及行业员工和利益相关者的公正过渡。
应对气候变化的一些关键措施本质上是钢铁密集型的;例如，可再生能源、铁路、防洪和改善的基础设施。研究人员指出，通过正确整合战略和政策，钢铁可以支持而不是阻碍向无化石社会的转变。
来源
Valentin Vogl, Olle Olsson, Björn Nykvist，逐步淘汰高炉以实现全球气候目标，Joule，第5卷，第10期，2021年，2646-2662页，ISSN 2542-4351，https://www.cell.com/joule/fulltext/s2542 - 4351 (21) 00435 - 9 ? _returnURL
免责声明:本文仅代表作者以个人身份发表的观点，并不代表本网站所有者和运营商阿泽网络有限公司的观点。本免责声明构成条款和条件本网站的使用情况。