Wat we bedoelen als we het hebben over koolstofarm staal

De geschiedenis van onze industrie weerspiegelt in veel opzichten de samenlevingen waarin we actief zijn, en sinds de industriële revolutie wordt de ijzer- en staalproductie aangedreven door steenkool.

 

Dit is nu aan het veranderen en de staalindustrie transformeert, net als de rest van de samenleving, om producten en diensten te leveren in een toekomst waarin de uitstoot van kooldioxide en andere broeikasgassen sterk wordt beperkt.

 

De taal die met deze verschuiving gepaard gaat, is nog in ontwikkeling, en bijgevolg wordt er door verschillende belanghebbenden een grote verscheidenheid aan uitdrukkingen gebruikt.

Deze uitdrukkingen worden vaak door elkaar gebruikt, maar kunnen soms enorm verschillende dingen betekenen. Wat moeten we denken van het steeds gevarieerder gebruik van de uitdrukking groen staal? Voor sommigen is het gewoon een marketingterm zonder definitie of grens.

Aan het andere uiterste, sommigen geloven dat het een term is die certificering nodig heeft die de breedte van het hele domein van duurzaamheid bestrijkt.

En het probleem zit niet alleen bij groen staal. Is mijn groene staal jouw schone staal of koolstofvrij staal? En waar liggen de grenzen tussen net-zero staal, zero-carbon staal en low-carbon staal?

 

Bij worldsteel voeren we een aantal definities in die duidelijkheid verschaffen over wat we bedoelen als we over deze onderwerpen praten.

 

Onze industrie en onze leden werken aan de ontwikkeling en lancering van een nieuwe familie van staalproducten, geproduceerd met een veel lagere koolstofbelasting dan in het verleden.

Ditkoolstofarm staalwordt vervaardigd met behulp van technologieën en werkwijzen die resulteren in de uitstoot van aanzienlijk lagere emissies dan conventionele productie.

In 2021 wordt het meeste staal geproduceerd met behulp van op fossiele brandstoffen gebaseerde reductiemiddelen; veel staalproducenten hebben echter technologieën geïmplementeerd of zijn deze aan het ontwikkelen die de emissies van het belangrijkste staalproductieproces aanzienlijk verminderen. Voorbeelden zijn onder meer:

• Aço Verde do Braziliëgebruikt 100 procent houtskool om ijzer- en staalproducten met een laag koolstofgehalte te produceren.
• Arcelor Mittalbouwt een grootschalige faciliteit in Gent, België om afvalgassen van staalfabrieken om te zetten in ethanol, dat kan worden gebruikt in een breed scala aan toepassingen, waaronder de productie van synthetische brandstoffen. Een vergelijkbare commerciële faciliteit werd in 2018 in gebruik genomen bijShougang staalin China, met een productie van 30 miljoen liter ethanol voor de verkoop in het eerste jaar van de exploitatie.
• BijEmiraten staal in de Verenigde Arabische Emiraten wordt tot 800 kt CO2 per jaar opgevangen uit de CO2-rijke gasstroom van de ijzerfabriek voordat het wordt geïnjecteerd in een volgroeid olieveld voor permanente opslag
• EVRAZ's Rocky Mountain Steel in Colorado gaat over van kolen naar zonne-energie. De EVRAZ-centrale wordt de grootste on-site zonne-energiecentrale in het land voor één enkele klant.
• HBIS, een toonaangevende Chinese staalproducent, bouwt een DRI-demonstratieproject voor waterstofmetallurgie met een capaciteit van 1,2 miljoen ton. Het project zal groene en blauwe waterstoftechnologieën gebruiken om een ​​pad te verkennen naar nul CO2-emissies van het ijzer- en staalproductieproces.
• nucor's microfabriek in Sedalia, Missouri, is de eerste Amerikaanse staalfabriek die op windenergie draait. De centrale is een samenwerkingsverband tussen het staalbedrijf en het lokale nutsbedrijf, dat de centrale van stroom zal voorzien na een stroomafnameovereenkomst tussen de bedrijven.
• Tata-staalontwikkelt innovatieve nieuwe smelttechnologie via hun HIsarna-project. De HIsarna-technologie kan ijzer produceren zonder cokesovens of agglomeratiefaciliteiten, waardoor een CO2-rijke afvalgasstroom ontstaat die bij uitstek geschikt is voor CCS.
• thyssenkrupp staal EnNippon Steel Corporationzijn een reeks tests gestart naar het gebruik van waterstof in een werkende hoogoven, met als doel de CO2-uitstoot die ontstaat bij de staalproductie aanzienlijk te verminderen.
•  

Staal geproduceerd met behulp van al deze technologieën kan worden beschouwd alskoolstofarm staal, hoewel het waarschijnlijk is dat wat nu als koolstofarm staal wordt beschouwd, in 2050 anders kan zijn wanneer regelgeving, maatschappelijke verwachtingen en technologieën volledig zijn veranderd.

 

Veel andere uitdrukkingen worden binnen onze industrie en door belanghebbenden gebruikt om te verwijzen naar staal dat is geproduceerd met behulp van deze volgende generatie productietechnologieën.

 

worldsteel geeft de voorkeur aan en gebruikt koolstofarm staal omdat we vinden dat het, net als 'koolstofarme elektriciteit', intuïtief gemakkelijker te begrijpen is en de betekenis ervan duidelijk is.

Groen staalwordt door veel verschillende partijen gebruikt en geïnterpreteerd om verschillende dingen te betekenen, vaak in de context van het op de markt brengen van nieuwe, milieubewustere producten. Het wordt gebruikt om te verwijzen naar staal dat is vervaardigd met behulp van baanbrekende technologie, staal dat is geproduceerd uit schroot, hergebruikt en gereviseerd staal en conventioneel staal waarvan de emissies worden gecompenseerd door het buiten gebruik stellen van koolstofeenheden of emissierechten. Gezien dit inherente gebrek aan duidelijkheid en diversiteit aan betekenissen is 'groen staal' geen uitdrukking die worldsteel gebruikt.

 

Echt zijnnul-koolstof,staal zou geproduceerd moeten worden zonder enige CO2-uitstoot. Dit is een zeer hoge lat om te bereiken, en het is moeilijk om een ​​productietechnologie voor te stellen die dit in 2021 zou kunnen bereiken.

 

Velen gaan hier misschien naartoe, maar nul is absoluut en waarschijnlijk onhaalbaar zonder het gebruik van compensaties voor resterende koolstofemissies. Deze restemissies kunnen ontstaan ​​in de toeleveringsketen, door het gebruik van koolstofhoudende elektroden of het gebruik van aardgas in aanverwante processen.

 

Uiteindelijk moet staal wat koolstof bevatten, omdat dit het onderscheidt van puur ijzer. Hoewel deze essentiële legeringskoolstof afkomstig kan zijn uit niet-fossiele bronnen, maakt de aanwezigheid ervan 'koolstofvrij' staal tot een verkeerde benaming.

 

Als er echter een evenwicht kan worden bereikt tussen de broeikasgassen die in de atmosfeer worden gebracht bij de productie van staal en de emissies die door putten uit de atmosfeer worden gehaald, kan het resulterende staal worden aangeduid alsnetto-nul, ofkoolstofneutraal staal.

 

De productie vannet-nul staalkunnen compensaties in andere sectoren vereisen om echte neutraliteit te bereiken, en het is belangrijk dat als claims van koolstofneutraliteit worden gemaakt, producenten transparant zijn over grenzen, hun boekhoudmethoden en de kwaliteit en geloofwaardigheid van eventuele gebruikte compensaties.

 

Een paar staalbedrijven beginnen op de markt te komenfossielvrij staal. Fossielvrij staal is staal dat is vervaardigd zonder gebruik te maken van fossiele brandstoffen zoals steenkool of aardgas, noch van energie uit fossiele brandstoffen.

 

Al het fossielvrije staal zal koolstofarm zijn, maar niet al het koolstofarme staal kan als fossielvrij worden omschreven. Koolstofarm staal dat wordt geproduceerd in een fabriek die gebruikmaakt van koolstofafvang en -opslag (CCS) kan bijvoorbeeld nog steeds aardgas of steenkool gebruiken, maar de uitstoot van CO2 naar de atmosfeer voorkomen. Als biomassa een rol speelt, is het belangrijk om ervoor te zorgen dat deze op verantwoorde wijze wordt gewonnen[1].

 

Schoon staalis een technische uitdrukking die in de staalsector wordt gebruikt om te verwijzen naar staal met een laag gehalte aan onzuiverheden, oxiden, insluitingen of een laag of ultralaag gehalte aan koolstof opgelost in het metaal. De uitdrukking wordt algemeen gebruikt, onder meer door worldsteel in onze 'Study on Clean Steel' uit 2004, en betekent iets specifieks. Als zodanig verwijst worldsteel niet naar "schoon staal" in de context van klimaatverandering.

 

Koolstofvrijis ook een moeilijke uitdrukking om te relateren aan staal, staal zonder koolstof is immers ijzer en het koolstofgehalte van staal wordt nauwkeurig gecontroleerd om de eigenschappen te bereiken die vereist zijn in een specifieke batch. Er zal koolstof moeten worden toegevoegd aan waterstofgereduceerd ijzer om er door het raffinageproces staal van te maken.

 

Het gesprek over klimaatverandering wordt vaak gevoerd in termen van noodzaakontkolenmaatschappij. worldsteel gebruikt deze uitdrukking over het algemeen niet om naar staalproductie te verwijzen, aangezien het de emissies van de staalproductie zijn die vrij moeten zijn van broeikasgassen/CO2, niet het proces zelf.

 

Veel veelbelovende baanbrekende technologieën zullen koolstof nog steeds gebruiken als chemisch reductiemiddel, maar voorkomen dat schadelijke broeikasgassen in de atmosfeer terechtkomen. Dus hoewel de uitstoot van onze industrie uiteindelijk koolstofarm zal zijn, hoeft het ijzerproductieproces zelf dat niet te zijn.

 

Baanbrekende technologieproduceert koolstofarm staal op een radicaal andere manier dan de conventionele hoogoven-, DRI- of EAF-technologie. Voorbeelden van baanbrekende technologieën die worden ontwikkeld, zijn onder meer waterstofreductie, de toepassing van CCS, de elektrolyse van ijzererts, een reeks technologieën voor koolstofafvang, gebruik en opslag (CCUS) en nieuwe smeltreductieprocessen.

 

Waterstofis een belangrijke vector die ervoor zal zorgen dat de uitstoot van broeikasgassen van de ijzer- en staalsector aanzienlijk kan worden verminderd, en veel leden van worldsteel onderzoeken deze technologieoptie. Aan waterstof wordt vaak een kleur toegeschreven, afhankelijk van zijn lage koolstofreferenties.

 

Als worldsteel het heeft over koolstofarme waterstof, bedoelen we:

• Groene waterstofwordt geproduceerd door de elektrolyse van water, aangedreven door hernieuwbare elektriciteit.
• Blauwe waterstofwordt gemaakt van aardgas door het proces van stoommethaanreforming in combinatie met CCS.
• Waterstofkan ook worden geproduceerd met behulp van elektrolyse met behulp van andere bronnen van koolstofarme elektriciteit, zoals kernenergie of CCS. We beschouwen dit ook als koolstofarm.
• Fossiele waterstofis gemaakt van onverminderd fossiele brandstoffen, voornamelijk:
• Grijze waterstofwordt gemaakt van aardgas door het proces van stoommethaanreforming, zonder CCS, zodat CO2 wordt uitgestoten in de atmosfeer.
• Bruine of zwarte waterstofwordt vervaardigd door middel van kolenvergassing en leidt tot aanzienlijk hogere uitstoot van broeikasgassen dan andere tinten.

 

stap opis het 4-fase-efficiëntiebeoordelingsproces van worldsteel. step up heeft tot doel de efficiëntie van de staalproductie nu te verbeteren, om onze leden te ondersteunen bij het exploiteren van hun sites op een prestatieniveau dat in overeenstemming is met de meest efficiënte sites ter wereld. step up is een overgangsprogramma en mag niet worden gezien als een oplossing voor de uitdagingen van de staalindustrie op het gebied van klimaatverandering.

 

[1] Er bestaan ​​verschillende regelingen om verantwoorde biomassa te certificeren, bijvoorbeeld de Forestry Stewardship Council