【科技創新世界潮】

　　◎本報記者 劉 霞

　　鋼和鐵的生產(chan) 是碳含量最高的兩(liang) 個(ge) 行業(ye) ，鋼鐵製造業(ye) 產(chan) 生的溫室氣體(ti) 約占全球排放總量的8%，鋼鐵生產(chan) 脫碳至關(guan) 重要。國際能源署(IEA)的數據顯示，到2050年，鋼鐵行業(ye) 的排放量必須減少50%，然後持續下降，才能實現全球氣候目標。

　　但如何才能實現這一目標呢？綠色鋼鐵或是答案。

　　據英國《新科學家》雜誌網站報道，瑞典H2綠鋼公司將於(yu) 2025年底開始商業(ye) 化生產(chan) 綠色鋼鐵。而該公司隻是眾(zhong) 多對大規模生產(chan) 綠色鋼鐵感興(xing) 趣的公司之一。

　　盡管綠色鋼鐵的大規模生產(chan) 有望“夢想照進現實”，但要在沒有化石燃料的情況下生產(chan) 這麽(me) 多鋼鐵，需要巨量可再生能源，這是一個(ge) 極大的挑戰。

　　“綠氫”助力綠鋼

　　從(cong) 本質上講，綠色鋼鐵是在不使用化石燃料的情況下製造的鋼鐵。

　　鋼鐵行業(ye) 難以脫碳的原因在於(yu) ，化石燃料不僅(jin) 為(wei) 這一過程提供動力，而且是其中的一部分。鐵礦石主要由氧化鐵組成，氧化鐵在熔爐中與(yu) 碳反應，產(chan) 生鐵和二氧化碳。

　　世界經濟論壇網站去年6月22日曾報道，有幾家全球鋼鐵製造巨頭正計劃增加電爐以減少其碳足跡。但非政府組織“全球能源監測”的一份報告稱，從(cong) 傳(chuan) 統高爐到電弧爐的轉變正“停滯不前”，而且進度大大落後於(yu) 脫碳目標。目前僅(jin) 31%的煉鋼產(chan) 能使用電爐，且隻有28%的在建產(chan) 能將使用該技術。報告指出，鋼鐵產(chan) 業(ye) 需要停止對煤基高爐設備的投資，加快向電弧爐煉鋼的轉變。

　　最環保的替代方案是使用氫氣將鐵礦石還原為(wei) 鐵，副產(chan) 品隻有水。一些工廠已利用來源於(yu) 天然氣的氫氣和一氧化碳來還原鐵礦石，但利用天然氣每生產(chan) 1噸鋼鐵，仍會(hui) 產(chan) 生約1.4噸二氧化碳。

　　“綠氫”被寄予厚望。利用太陽能、風能等可再生能源發電，再用這些電來電解水生成的氫就是“綠氫”。整個(ge) 過程不產(chan) 生二氧化碳，因此被視為(wei) 實現碳中和的最佳方式。而使用化石燃料和碳捕獲、利用與(yu) 儲(chu) 存技術生產(chan) 氫氣，也是低碳的，則被稱為(wei) “藍氫”。

　　大規模生產(chan) 或將到來

　　瑞典正成為(wei) 綠色鋼鐵的先鋒，目標是在2035年前，綠色鋼鐵技術在全國鋼鐵行業(ye) 應用相對成熟，逐步實現碳零排放。

　　據《新科學家》雜誌網站報道，H2綠鋼公司將於(yu) 2025年底開始商業(ye) 化生產(chan) 綠色鋼鐵。該公司計劃使用電解槽，利用可再生或低碳電力將水分解為(wei) 氫氣和氧氣。利用這一工藝，生產(chan) 每噸鋼鐵排放出的二氧化碳將低於(yu) 0.2噸。他們(men) 的目標是建造一個(ge) 700兆瓦的歐洲最大電解槽。今年6月，該公司已獲準在瑞典北部的博登建造計劃中的工廠。

　　不過，有誌於(yu) 綠色鋼鐵生產(chan) 的並非獨此一家。瑞典技術攻關(guan) 項目“突破性氫能煉鐵技術”由3家行業(ye) 巨頭——瑞典鋼鐵公司(SSAB)、歐洲最大鐵礦石生產(chan) 商LKAB公司和瑞典大瀑布電力公司合資創建的HYBRIT公司專(zhuan) 門負責落實。在其新工藝中，用氫代替了煤炭，而這些氫氣是由當地百分之百可再生能源電力所生產(chan) 的，最終可以將二氧化碳排放量減少90%。

　　2021年，SSAB成為(wei) 全球第一家脫碳鋼鐵生產(chan) 企業(ye) 。去年，他們(men) 向客戶供應了500噸綠鋼，其目標是在2026年能夠進行商業(ye) 化生產(chan) 。SSAB技術總監馬丁·裴表示，預計到2030年，該公司的生產(chan) 經營將全部脫碳。

　　世界經濟論壇的“先行者聯盟”是一個(ge) 致力於(yu) 鋼鐵等工業(ye) 部門去碳化的全球倡議組織。該聯盟中有55家公司和9個(ge) 國家承諾，從(cong) 使用近零或零碳解決(jue) 方案的供應商那裏購買(mai) 一定比例的工業(ye) 材料和運輸服務。

　　可再生能源缺口巨大

　　人們(men) 或許很快就能看到綠色鋼鐵以商業(ye) 規模生產(chan) ，但前途並非一馬平川。

　　首先，H2綠鋼的年產(chan) 量為(wei) 500萬(wan) 噸，僅(jin) 是全球近20億(yi) 噸鋼鐵年產(chan) 量的一小部分。

　　此外，三菱重工集團一位技術官員指出，綠色鋼鐵大規模生產(chan) 的真正障礙之一是低碳氫氣的可用性，擴大這項技術的規模將需要大量綠色或藍色氫氣。

　　去年的一份報告顯示，要在沒有化石燃料的情況下生產(chan) 這20億(yi) 噸鋼鐵，需要約2000吉瓦的可再生能源，相當於(yu) 目前全球可再生能源產(chan) 能的2/3。這將是一個(ge) 巨大的挑戰。