欧洲碳中和：“碳直接避免”或“智能碳使用”?

 

“碳直接避免”技术路径共有6大技术方向。其中，已经进入中试或示范线阶段的技术方向有2个，分别为氢基直接还原技术和氢基高炉还原技术；刚刚完成实验室阶段，即将进入中试阶段的技术方向有1个，为氢闪速熔炼技术（FIT）；另外还有3个依旧处于实验室阶段的技术方向，分别为电解冶金技术（Electrowinning）、氢等离子体熔融还原技术（HPSR）、熔融氧化物电解技术（MOE）。

 

氢基直接还原技术为行业内普遍认可的主流方向。从传统的直接还原铁工艺转型到采用100％纯氢气的绿色氢基直接还原工艺，虽然在技术上可以实现，但是出于对冶金行业自身的工艺需求（需要一定的碳含量）及成本的综合考量，此技术的氢气配比并非最佳方案。有研究认为，最佳方案是80％的还原气体采用绿色氢，另外的20％则采用绿色碳（如生物质能源）。

 

氢闪速熔炼技术旨在对氧化铁精矿直接进行还原。与目前基于高炉的炼铁工艺的平均水平相比，氢闪速熔炼技术可以将能耗水平降低32％~57％，将二氧化碳排放量减少61％~96％。

 

电解冶金技术（Electrowinning）将炼铁工艺与电化学工艺结合在了一起，是一种基于铁矿石电解的突破性技术，可直接从铁矿石中分离铁和氧。

 

氢等离子体熔融还原技术（HPSR）在高温下将分子氢分解为原子氢或离子氢。由于气体等离子体具有比分子氢高得多的还原电位，可以将所有氧化物还原为金属。其最终产品为液态钢。

 

熔融氧化物电解技术（MOE）是熔融盐电解的一种形式，由在2012年成立的波士顿电冶金公司所研发。