降低碳排放 | 钢铁行业碳减排路径：脱碳化是研究重点

 

据全球碳捕集与封存研究院发布的《全球碳捕集与封存现状2020》显示，钢铁行业大约产生了全球7%的二氧化碳排放量。通过钢铁循环利用、能效项目以及一些用氢替代化石燃料的初步措施，已经做了大量的工作来减少排放。仍有一大部分温室气体排放可以通过使用CCS来实现减排。

在位于阿布扎比阿联酋钢厂，自2016年以来企业一直在用溶剂捕集法进行碳捕集和封存。二氧化碳的产生源自直接还原铁装置（DRI，即将铁矿石转化为用于炼钢的铁元素）中用作还原剂的煤炭或天然气。这家钢厂每年大约捕集80万吨二氧化碳。

殷瑞钰建议，对于一些生产扁平材的大型钢铁联合企业，要进一步开发节能，脱碳化技术，进一步降低碳排放总量。

中国钢铁工业协会此前也表示，要突破低碳工艺技术瓶颈，推动非化石能源尤其是氢能在钢铁行业的应用。

在应用突破性低碳技术方面，李新创表示，实现深度脱碳的途径目前有：氢能冶炼、电解还原、氧气高炉及非高炉冶炼、生物质能利用、CCS/CCUS等。冶金工业规划研究院党委书记、总工程师，俄罗斯自然科学院外籍院士李新创

“现阶段，生物质能不具备大规模利用的条件，电解技术仍处于实验基础研究阶段。因此，氢能冶炼、氧气高炉及非高炉冶炼、CCS/CCUS是重点。”李新创表示，其中，氢能冶炼（以氢作为还原剂替代碳冶金）是钢铁生产实现无化石冶炼，达到零碳排放的重要技术，也是目前国际国内钢铁行业的关注热点。

据了解，氢能冶炼的原理是：将氢气代替煤炭作为高炉的还原剂，以减少乃至完全避免钢铁生产中的二氧化碳排放。在传统的工艺流程中，需要在高炉中消耗300千克的焦炭和200千克的煤粉作为还原剂，才能生产出1吨生铁。而在钢铁生产中，氢气可作为铁矿石的无排放还原剂，对气候保护十分有益。氢气燃烧的副产物只有水，并不产生有害气体。它能以高能量密度的液体或气体形式储存和运输，且用途广泛。由于其多功能性，氢气在向清洁、低碳能源系统的过渡过程中起着关键作用。

“目前，瑞典、德国、日本等国家钢铁行业均在开展相关实践及应用，国内宝武、河钢、酒钢等也正开展相关研究。”李新创表示，实现绿氢制取、成本降低是这项技术应用突破的关键。应重点围绕以高炉富氢（或纯氢）冶炼和气基竖炉富氢（或纯氢）冶炼为主的技术路线，推动关键核心技术、工艺和装备取得重大突破。