【二氧化碳】欧盟实施钢铁生产二氧化碳减排计划

    欧盟实施钢铁生产二氧化碳减排计划

近期，欧盟钢铁企业已经启动了三大全新的研究计划，旨在开发减少炼钢工艺的二氧化碳排放，来自能源和其它行业的项目合作伙伴也参与了这些项目，合作开发新技术，以减少钢铁工业对全球变暖的影响。

奥地利：生产绿色氢气的项目

为了生产绿色氢气，欧盟“地平线2020”项目已经投入了1200万欧元用于实施“h2future”项目。利用质子交换膜（pem）技术在电解槽中生产工业和电力存储专用的绿色氢气，项目总预算约1800万欧元，周期4.5年。

该项目的合作方包括奥钢联、西门子、奥地利电力联盟（verbund）、奥地利电网公司（apg）等研究机构。项目团队正在建设一个中试设备，即全球最大的电解厂用于生产绿色氢气。该厂将建在奥地利林茨市的奥钢联公司，生产的绿色氢气将直接投入内部废气网络，从而在钢铁生产的不同工序检验氢气的使用效果。

近十年，奥钢联集团已经在奥地利国内运行的环保设备投入了22亿欧元左右。奥钢联集团负责人表示，为了迎接气候和环保的未来挑战，奥钢联致力于钢铁生产工序的逐步脱碳化研究。未来20年间，该集团将通过采用技术手段在钢铁生产中用替代能源取代煤炭。

欧盟燃料电池与氢联合行动计划项目（fchju）支持欧洲燃料电池和氢能源技术的研发和实证活动，其目标是加快这些技术的市场引进步伐，在低碳系统上充分发挥技术潜力。燃料电池作为一种高效转换技术，氢气作为清洁能源载体，在二氧化碳减排方面潜力巨大，可以减少对碳氢化合物的依赖，有助于经济发展，fchju的最终目标是通过各行业的共同努力为欧洲带来益处。

德国：“carbon2chem”研究项目

“carbon2chem”是由德国蒂森克虏伯公司所发起的一项10年的合作研究项目，旨在将钢铁工厂的废气转化为化工产品原材料，这些废气中的温室气体二氧化碳将不再排放至大气中。“carbon2chem”的特点是包含广泛的、跨行业合作，共有16家来自不同行业的基础及应用研究机构作为合作方参与这一项目，将为钢铁生产、发电和化工生产构建一种全新的网络。由德国联邦教研部（bmbf）提供6000万欧元以上的资助。

就目前而言，钢铁工序产生的废气主要用于发电站发电，以及为其它行业的生产工序供热。然而这些包括二氧化碳在内的废气也可作为原材料。“carbon2chem”项目的研究目标就是将钢铁厂废气转化为化工产品，这也意味着温室气体二氧化碳今后也许不再会直接向大气排放。化工生产工序所需的热量将来自可再生能源产生的电力，但在此项技术正式达到工业规模应用之前，至少需要10年的时间。

使用钢铁厂废气所需的基础化工工艺和技术已经广为人知，钢铁厂产生的废气是转化为氨气这类肥料的初始原料，尽管不具备成本效益，但在技术上完全可行。该工序也可以回收钢铁厂废气中的部分二氧化碳，或者利用废气生成甲醇，这种工序可以回收几乎全部的二氧化碳。

然而，可再生能源的波动仍是一项挑战，这就需要化学转化工序所需的催化剂来应对这些剧烈的波动。在这一领域还需要做更多的研究工作，还需要开发出生产氢气的高效、低成本方法。钢铁厂废气的洗涤和制备也是另一个需要进一步研究的领域。

位于杜伊斯堡的蒂森克虏伯公司于去年11月建立了一个技术中心，该公司认为，“carbon2chem”项目是未来钢铁生产必须迈出的一步，如果该项目成功，将会显著减少钢铁生产过程中的二氧化碳排放，与此同时，“carbon2chem”项目将为钢铁生产奠定全新的、可持续的发展路径。

“carbon2chem”工艺将在中试工厂进行测试，蒂森综合性成套设备可将基础研究成果转化为工业规模，该技术中心计划于明年春天落成。

瑞典：“无二氧化碳钢铁工业”计划

在瑞典，钢铁企业ssab、联合矿业公司lkab和能源公司vattenfall，于去年春天发起了一项“无二氧化碳钢铁工业”计划，旨在解决瑞典钢铁工业二氧化碳排放问题。项目目标是构想一种工序，采用氢气替代高炉用的燃煤和焦炭，最终生成水而不是二氧化碳，具体研究内容包括：无化石燃料的球团生产工艺、以氢气为原料的直接还原工艺、在电炉中采用海绵铁、为氢气生产和储存提供电源。

该计划分为三个阶段：首先是至今年底的可行性研究，随后是2024年的中试工厂研究和测试，最后一步是，2035年进行示范工厂的测试。

瑞典非常适于发展具有专业的创新型钢铁工业，具备无化石燃料的电力以及欧洲最高品质的铁矿石。但是，为了完成这一项目，需要瑞典政府、研究机构和高校在全国范围内开展广泛合作，周期为20-25年。

ssab、lkab和vattenfall的这一计划已经获得了瑞典能源局的额外支持，在今年2月份，该局通过一项决议，将为这项研究项目提供10200万瑞典克朗的资助，与此同时，三家企业决定成立一家合资企业，加快推进这一计划的实施。

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