Dekarbonizacja przemysłu stalowego: wyzwania i strategie inwestycyjne

Wprowadzenie

Stal, jeden z fundamentalnych elementów współczesnego społeczeństwa, jest wykorzystywana w wielu aspektach naszego codziennego życia jako jeden z najważniejszych materiałów inżynieryjnych i budowlanych. Sektor stalowy jest obecnie jednym z trzech największych producentów dwutlenku węgla. W rezultacie producenci stali na całym świecie muszą zmierzyć się z wyzwaniem dekarbonizacji, aby zminimalizować swój ślad węglowy z ekonomicznego i środowiskowego punktu widzenia.

Przyjęcie Porozumienia Paryskiego przez 190 krajów w 2015 roku było znaczącym krokiem naprzód w międzynarodowej odpowiedzi na problem zmian klimatycznych. Trzej główni truciciele, Chiny, Indie i Stany Zjednoczone, nie należały do około 60 krajów. Według raportu ONZ kilka krajów, w tym Wielka Brytania i UE, zobowiązało się do osiągnięcia neutralności węglowej do 2050 roku (z wyjątkiem Polski). Ponadto niektóre kraje obiecały dążyć do wcześniejszych terminów. Te porozumienia, traktowane jako całość, zwiększyły presję na wszystkie sektory przemysłu, aby dążyć do dekarbonizacji. W 2018 roku średnia ilość dwutlenku węgla uwalniana na tonę wyprodukowanej stali wynosiła 1,85 tony, czyli około 8% całkowitej światowej emisji. W rezultacie producenci stali na całym świecie, zwłaszcza w Europie, muszą radzić sobie z problemem związanym z dekarbonizacją.

W 2019 roku produkcja stali w piecach wielkopiecowych z konwertorami tlenowymi (BF-BOF) i stali w elektrycznych piecach łukowych (EAF) łącznie wyemitowała odpowiednio około 3,1 Gt i 0,5 Gt CO2. Piece EAF w Chinach i Indiach charakteryzują się wysoką intensywnością emisji CO2, ponieważ wykorzystują znaczną część surówki lub żelaza z redukcji bezpośredniej na bazie węgla (DRI) jako surowiec wsadowy, a nie złom stalowy, co zwiększa emisję CO2 ze wszystkich pieców EAF na świecie.

Biorąc pod uwagę całkowitą światową emisję GHG pokazaną powyżej i 52 Gt CO2-e w 2019 roku (która obejmuje również emisje GHG inne niż CO2) opublikowaną w raporcie UN Emissions Gap Report 2020, globalny sektor stalowy odpowiada za około 7% wszystkich emisji GHG. Biorąc pod uwagę ogólną emisję CO2 z sektora stalowego, jak pokazano powyżej, i 33 Gt CO2 w globalnej emisji CO2 opublikowanej przez IEA w 2019 roku, przemysł stalowy odpowiada za 11% całkowitej globalnej emisji CO2. Należy zauważyć, że tylko Chiny i Stany Zjednoczone mają roczną emisję GHG wyższą niż globalny sektor stalowy.

Strategia inwestycyjna dla dekarbonizacji przemysłu stalowego

Jednym ze sposobów na dekarbonizację procesu produkcji stali jest instalacja urządzeń do wychwytywania dwutlenku węgla w istniejących stalowniach. Umożliwiłoby to producentom stali dalsze prowadzenie działalności bez szkody dla środowiska. Projekty wychwytywania dwutlenku węgla w stalowniach są nadal w fazie pilotażowej. Aby obniżyć cenę wychwytywania dwutlenku węgla do poziomu, w którym można go wykorzystać jako rozwiązanie na dużą skalę, niewątpliwie konieczne będą znacznie większe inwestycje.

W celu zbudowania 975 MW mocy produkcyjnych energii słonecznej i wiatrowej w Andhra Pradesh w Indiach, Greenko, czołowa firma zajmująca się transformacją energetyczną w kraju, zawarła partnerstwo w marcu 2022 roku. Poprzez zintegrowanie projektu z hydroelektrownią szczytowo-pompową Greenko, celem jest obejście przerywanego charakteru energii słonecznej i wiatrowej oraz dostarczanie 250 MW ciągłej energii odnawialnej do AM/NS India, indyjskiego przedsięwzięcia joint venture w produkcji stali z Nippon Steel.

Pierwszy znaczący projekt dekarbonizacji poza Europą został ogłoszony przez ArcelorMittal i rząd Kanady w lipcu 2021 roku i obejmował zainwestowanie 1,8 miliarda CAD w technologie dekarbonizacji w fabryce ArcelorMittal Dofasco.

Wnioski

Istnieje wiele przeszkód na drodze do zniwelowania luki między wdrażaniem a ambicjami. Zwiększenie skali innowacyjnych technologii, inwestycje, konkurencyjność, zapewnienie równych szans, tworzenie rynków dla stali o prawie zerowej emisji, zabezpieczenie strategicznych nakładów i rozwiązywanie problemów stowarzyszonych to tylko niektóre przykłady. Dekarbonizacja stali to problem globalny, który wymaga globalnego rozwiązania. Współpraca między państwami oraz między interesariuszami publicznymi i komercyjnymi będzie niezbędna, aby przyspieszyć przejście na ścieżkę zerowej emisji netto. Społeczność ds. polityki stalowej OECD, która skupia rządy i przedsiębiorstwa, jest gotowa wspierać proces wdrażania i promować synergie z już istniejącymi programami dekarbonizacji stali.

Autor: Divyansh Tiwari