Este esențial să decarbonizăm rapid industriile extrem de intensive precum betonul și oțelul. Din fericire, progresele în tehnologia de procesare și energia regenerabilă reduc emisiile de carbon ale oțelului, notează GreenBuiderMedia.

Una dintre cele mai poluante industrii

Industria siderurgică este una dintre cele mai consumatoare industrii din întreaga noastră economie, pompând aproape 7% din emisiile globale de carbon anuale și consumând aproximativ 8% din energia globală totală.

Potrivit World Steel Association, clădirile și infrastructura sunt cei mai buni utilizatori de oțel, reprezentând aproximativ 55% din cererea totală. Industria auto este pe locul doi, cu o greutate de aproximativ 12%.

Oțelul este fabricat prin aliarea carbonului și a fierului împreună (oțelul inoxidabil necesită și alte intrări precum cromul) - un proces care necesită cantități masive de căldură până la 1.600 ° C.

Deșeurile de oțel sunt adesea folosite în proces, cu adăugarea de fier nou pentru a obține amestecul chimic potrivit care dă produsul final dorit (amestecul este de obicei aproximativ 75% fier vechi la 25% oțel nou.)

Progrese

Din fericire, progresele în tehnologia de procesare numită cuptoare cu arc electric (EAF) permit industriei siderurgice să atingă temperaturile ridicate necesare folosind energie regenerabilă, mai degrabă decât combustibili fosili, reducând astfel emisiile de carbon.

Când sunt utilizate EAF, emisiile de carbon din producția de oțel sunt estimate la aproximativ 0,4 tone de CO2 per tonă de oțel - un număr care va continua să scadă odată cu îmbunătățirea continuă a energiei regenerabile, creșterea eficienței rețelei și electrificarea transporturilor.

Fierul este, de asemenea, necesar pentru a face oțel. Interesant este că fierul (Fe) nu există pentru mult timp în natură, deoarece se leagă rapid de oxigen, ceea ce creează rugina, pierzând electroni în acest proces. Eliminarea oxidării și restabilirea electronilor pierduți necesită un proces numit reducere.

Furnalele și cuptoarele cu focar deschis sunt adesea folosite pentru reducere, ambele ard cantități colosale de cărbune sau gaz natural pentru a crea temperaturi de până la 1.500 ° C și generează o cantitate enormă de emisii de carbon - producând până la 1,7 tone de CO2 pentru fiecare tonă de fier.

Cu toate acestea, atunci când fierul este redus printr-un proces numit Reducerea directă a fierului (DRI), în care gazul natural este transformat într-un gaz sintetic la o temperatură mai scăzută (1.000° C), emisiile sunt reduse la aproximativ 1 tonă de CO2 pe tonă de fier.

Acest tip de proces de reducere poate fi decarbonizat în continuare prin adăugarea de hidrogen mai curat în amestecul de gaz de sinteză, iar atunci când se utilizează energie regenerabilă, mai degrabă decât gazul natural, emisiile pot fi scăzute și mai mult la aproximativ 0,8 tone de CO2 per tonă de oțel.

Creșterea cererii de oțel

Cantitatea masivă de emisii de carbon din sectorul siderurgic nu este atribuită numai procesului de producție extrem de intens, ci și cererea exponențială a jucat un rol.

Din punct de vedere istoric, Japonia și SUA au fost cei mai mari consumatori de oțel. Cu toate acestea, construcția uriașă a Chinei din ultimele trei decenii de orașe vaste și proiecte masive de infrastructură, cum ar fi sistemele feroviare de mare viteză și proiectele hidroelectrice, au condus la creșterea cererii de oțel cu un ordin de mărime.

India este acum al doilea cel mai mare producător de oțel după China, deși este ca și cum Sham urmărește Secretariatul - China produce anual de aproape 10 ori mai mult oțel decât India și în prezent produce mai mult oțel decât restul lumii la un loc. (Sursa: World Steel Association)

Și, în timp ce China ajunge la capătul colosalului său impuls de creștere, țara intenționează să construiască mai multe fabrici de oțel în furnal alimentate cu cărbune murdar, potrivit raportului Global Energy Monitor. (Sursa: World Steel Association)

”Haină” de argint pentru creșterea oțelului

Dacă există o ”haină” de argint în traiectoria de creștere a bastonului de hochei a oțelului, înseamnă că există o mulțime de ele care pot fi reutilizate. Asociația Mondială a Oțelului indică sute de miliarde de tone de fier vechi care pot fi reutilizate folosind mori electrificate, alimentate cu energie regenerabilă.

Statele Unite ale Americii produc aproximativ 70% din oțel din deșeuri de aproximativ două decenii, așa că nu există nicio îngrijorare că utilizarea deșeurilor de oțel va duce la produse finale inferioare.

De asemenea, procesele de fabricare a oțelului nou se îmbunătățesc prin utilizarea cuptoarelor cu arc electric și prin reducerea directă a minereului de fier, ambele având emisii de carbon mult mai mici decât procesele convenționale.

Progrese precum Hydrogen Breakthrough Ironmaking Technology (HYBRIT) reduc, de asemenea, dramatic amprenta de carbon a oțelului, prin utilizarea biometanului și a hidrogenului verde (produs cu energie solară și eoliană) pentru a produce fier cu zero carbon.

Fără îndoială, drumul lung de urmat pentru a ajunge la oțel neutru din carbon va necesita inovații tehnologice majore, investiții și schimbări de politică, dar, în mod clar, călătoria pentru decarbonizarea industriei siderurgice a început.