瑞典,绿色钢铁领导者
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瑞典北部的吕勒奥(Luleå)距离北极圈仅约100公里(62英里)。它有大约80000名居民,几乎占北博滕省人口的三分之一。
在冬季,你需要乘坐破冰船才能进入吕勒奥港。它是仅次于斯德哥尔摩的瑞典东部沿海第二大港口。
吕勒奥港口的货物主要为煤炭、钢铁和铁矿石。它位于斯堪的纳维亚矿石铁路的一端,而挪威的纳尔维克(Narvik)在另一端。在拉普兰与采矿小镇基律纳之间,还有一个同名矿山,被认为是世界上产量最高的矿山。在吕勒奥,钢铁是由基律纳(Kiruna)矿石和波罗的海沿岸的煤炭共同生产的。
重塑炼钢方式
但是,随着瑞典钢铁业的目标是效仿已经有将近一年的时间完全没有使用煤炭的国家电力公司,这种制造钢铁的方式将很快走到尽头。
如果世界想要实现巴黎协定的排放目标,那么在瑞典和其他地方,炼钢的二氧化碳排放量将必须大幅度减少。粗钢产量占2018年全球温室气体排放量的5.4%。根据国际能源署(IEA)的数据,在此过程中消耗的所有能源中约有75%来自煤炭。
LKAB采矿设备
根据矿业公司LKAB的说法,基律纳每天开采足够的铁矿石可用于建造六座埃菲尔铁塔。
氢能
但是像在水泥生产中一样,炼钢的排放不能简单地通过使用可再生能源来减少。这是因为煤中的碳与氧结合,这对于制造粗钢和后来的铁矿石钢来说是必不可少的。碳和氧共同产生二氧化碳。
钢铁工人已经开始开发新技术,使他们能够借助氢而不是碳从铁矿石中释放出氧气。这样,就只得到水蒸气,而不是二氧化碳。
目前,许多公司正在测试这种技术,包括德国的Thyssenkrupp和Salzgitter。但是,瑞典的吕勒奥已经愿意率先在氢气的帮助下生产钢铁。
瑞典的SSAB是该领域的技术领导者之一。SSAB与基律纳的铁矿石生产商LKAB和电力公司Vattenfall一起,在其吕勒奥工厂启动了HYBRIT项目。去年9月,一个测试设施在那里开始运营,开始不使用煤炭生产钢铁。
位于斯德哥尔摩电池生产商Northvolt的母公司Vargas Holding也愿意在该地区生产不含二氧化碳的钢。H2 Green Steel开始应用于瑞典多用途车制造商Scania以及德国钢铁制造商Bilstein和工厂制造商SMS Group。
全球第一
H2 Green Steel希望建立第一个全球性的无排放钢铁批量生产工厂,包括氢气生产装置在内的整个生产设施将在博登镇开建。
到2026年,该工厂将每年生产250万吨氢动力钢,到2030年将生产500万吨。这一数字对比,德国每年生产约4000万吨钢。
博登工厂将在地面上建造800兆瓦电解槽利用水中生产氢气生产H2 Green Steel。
绿色电力
上面提到的800兆瓦目前将占瑞典年度总用电量的2%。最重要的是,炼钢过程本身需要电能。H2首席项目官Maria Persson Gulda说,能源效率是关键。
将钢加热到1000摄氏度(1832华氏度)以上都需要大量的能量。部分废热将被送入区域供热网。问题仍然是所需的绿色电力将来自何处。没有它,氢动力炼钢将无法实现。
北博滕风力发电
为此类项目选择正确的位置至关重要。仅在北博滕省,Vattenfall就有15座水电站。在南部约100公里处,正在建设Markbydgen风电场,该风电场将成为欧洲最大的陆上风电场。
两种能源合在一起就能提供25terawatt每小时的可再生能源,几乎是瑞典目前总能源生产量的五分之一。
H2监事会成员Harald Mix说:“这里确实是瑞典的采矿和金属加工首选之地。”他补充说,这也意味着这里的员工具有一定的专业技能。