По данным австралийской горнодобывающей компании BHP, сталь остается одним из важнейших материалов в мире: ежегодно производится около 2 миллиардов тонн стали. Более 70 процентов мирового производства стали в настоящее время основано на технологии доменной печи-конвертерной печи (ДП-КП), тогда как большая часть оставшейся части производится по технологии электродуговой печи (ЭДП).
BHP заявила, что ее программа декарбонизации стали поддерживает несколько технологических путей, и выделила модифицированный маршрут доменной печи как ключевой вариант сокращения выбросов. Этот путь сохраняет традиционный процесс производства доменных печей-конвертеров, сочетая при этом такие технологии, как рециркуляция колошникового газа, впрыск водорода и улавливание, утилизацию и хранение углерода (CCUS), для достижения существенного сокращения выбросов.
Доменные печи останутся центральным элементом производства стали
Компания заявила, что декарбонизация доменных печей остается технически сложной, капиталоемкой и находится на ранней стадии коммерциализации, что делает сотрудничество необходимым. BHP работает со сталелитейными компаниями, технологическими компаниями и исследовательскими институтами для ускорения разработки посредством пилотных проектов и предкоммерческих демонстраций.
BHP отметила, что маршрут BF-BOF остается доминирующим, поскольку он экономически эффективен, гибок и способен перерабатывать широкий спектр марок железной руды, одновременно производя как товарные, так и специальные стали. Напротив, маршрут ЭДП зависит от лома или железа прямого восстановления (ПВВ), при этом, по данным Вуда Маккензи, только около трех процентов мировой морской торговли железной рудой соответствуют требованиям качества для производства ПВЖ.
Компания также указала на длительный срок эксплуатации доменных печей, отметив, что новый металлургический комбинат может стоить около 4 миллиардов долларов и работать в течение нескольких десятилетий. Почти 85 процентов совокупных мощностей доменных печей в Китае и Индии имеют возраст менее 20 лет, в то время как продолжают объявляться о дополнительных проектах доменных печей, особенно в Индии и Юго-Восточной Азии. В BHP заявили, что многие проекты, основанные на DRI, особенно в Европе, столкнулись с задержками из-за экономической неопределенности, высоких затрат и медленного прогресса в политике.
Обрисованы технологии более глубокого сокращения выбросов
По данным BHP, обсуждения с клиентами показывают, что первоначальное сокращение выбросов, вероятно, будет достигнуто за счет использования более качественного сырья, повышения энергоэффективности и других проверенных технологий. По оценкам компании, эти меры по оптимизации могут снизить интенсивность выбросов доменных печей до 20 процентов.
Помимо этих мер, в BHP заявили, что для более глубокого сокращения выбросов потребуются такие технологии, как рециркуляция колошникового газа, которая улавливает углекислый газ из доменного газа, одновременно перерабатывая монооксид углерода и водород обратно в печь для снижения потребления угля. Демонстрационные проекты в рамках программы ULCOS в Европе и Китае. Технология HyCROF компании Baowu сообщила о сокращении интенсивности выбросов на 24–37 процентов, которое может превысить 60 процентов в сочетании с хранением углерода и приблизиться к почти нулевым выбросам, если оно дополнено улавливанием углерода после сжигания и возобновляемыми источниками энергии.
BHP объяснила, что улавливание углерода также может применяться после сжигания в системах производства электроэнергии и тепла сталелитейного завода. Хотя улавливание после сжигания основано на коммерчески признанных технологиях, используемых в других отраслях промышленности, оно не повышает эффективность доменной печи. По оценкам компании, затраты на улавливание углекислого газа составляют примерно 40–100 долларов США за тонну CO₂, при этом требуются дополнительные инвестиции для транспортировки, утилизации или постоянного хранения уловленного углекислого газа.
Партнерства для поддержки коммерциализации
Горняк отметил, что девять из десяти крупнейших мировых производителей стали включают CCUS в свои стратегии декарбонизации посредством пилотных проектов, демонстраций и исследований. Однако в BHP заявили, что для широкого коммерческого внедрения по-прежнему необходимы дальнейшая техническая проверка, оптимизация затрат и вспомогательная инфраструктура, включая транспортировку, хранение углерода, политические рамки и углеродные рынки.
BHP заявила, что работает с партнерами, включая ArcelorMittal, Mitsubishi Heavy Industries, Mitsubishi Development, HBIS, Carbon Clean и JSW Steel, над оценкой технологий улавливания углерода для доменных печей. Компания также участвует в исследованиях общей инфраструктуры CCUS для поддержки разработки общесистемных решений по улавливанию и хранению углерода.
Заглядывая в будущее, BHP заявила, что ожидает, что доменная печь останется основным маршрутом производства стали в течение десятилетий, и считает, что сокращение интенсивности выбросов необходимо для достижения климатических целей при сохранении глобального производства стали. Компания заявила, что продолжит поддерживать различные пути декарбонизации посредством партнерства, разработки технологий и поставок высококачественной железной руды и сталеплавильного угля.