Partner serwisu
Tylko u nas
09 stycznia 2020

Zdaniem Szczęśniaka: Jak zdekarbonizować huty, by pacjent przeżył operację?

Kategoria: Aktualności

Pisząc wcześniej o hutnictwie na koniec zadałem pytanie: jak utrzymać przewagi technologiczne w hutnictwie? I dzisiaj właśnie o tym.

Zdaniem Szczęśniaka: Jak zdekarbonizować huty, by pacjent przeżył operację?

Konieczne są nowe, i to przełomowe, technologie. Nad wieloma trwają prace, jak choćby nad projektem "HIsarna"koncernu Tata Steel, dającym możliwość uzyskania surówki bezpośrednio ze spalania węgla i rudy. Proces ogranicza emisje, nie jest potrzebny węgiel koksujący, a i jakość rud może być niższa.

Druga ścieżka, to zwiększenie zużycia przeróbki złomu, który wymaga znacznie mniej energii. Dzisiaj proces wytopu tony stali emituje 1200 kg CO2, gdy oczyszczanie złomu daje jedynie 20% tych emisji. Więc najprostszą drogą do spełnienia emisyjnych celów byłoby przejście z pełnego cyklu wytopu w wielkich piecach na zbieranie złomu po całym świecie i ograniczenie ciągu produkcyjnego hutnictwa. Jednak pomysł na życie jako buszowanie po cudzych śmietnikach, w stali to niezbyt świetlane perspektywy. Już dzisiaj Unia produkuje 40% potrzebnej stali w elektrycznych piecach łukowych bazujących na złomie.

Inne technologie, na przykład wytop stali przy pomocy wodoru w stanie plazmy także daje takie możliwości ograniczenia emisji, jednak w strategii europejskiej technologia ta wymaga "zielonego" wodoru, by osiągnąć takie oszczędności.

Sama owa "zieloność" wodoru wymaga całkowitej zmiany technologii produkcji. Dzisiaj bowiem powszechnie uzyskuje się go z gazu ziemnego w procesie reformingu parowego (CH4 + H2O → CO + 3 H2), emitując przy tym 0,6 - 0,8 kg CO2 na metr sześcienny wodoru. Dopiero wykorzystując energię elektryczną z odnawialnych zielonych źródeł (wiatr, słońce, inne) i używając ją do elektrolizy wody daje praktycznie zerowy "ślad węglowy". Taki program już jest prowadzony w Linzu od kilku lat pod nazwą "H2Future", a VoestAlpine wytwarza tam elektrolitycznie 1200 metrów H2 na godzinę. Służy on bilansowaniu energii elektrycznej z niestabilnych źródeł i produkcji stali za pomocą wodoru. Projekt kosztuje 18 milionów euro, a jego rezultaty poznamy w przyszłym roku.

No bo jednak nie da się obejść problemu kosztów - produkcja w rygorze takiej prawie bezemisyjnej technologii wymaga poniesienia potężnych nakładów na inwestycje i operacje. Austriacki VoestAlpine, produkujący rocznie 7,5 mln ton stali, ocenia, że dla osiągnięcia tej technologii potrzebne jest 7 miliardów euro, a do tego dochodzą 3 miliardy na elektrolizę i 20 miliardów na energię odnawialną. W porównaniu do dzisiejszych kosztów produkcja w nowych warunkach bezemisyjnych spowodowałaby ich wzrost o 80 procent.

Same technologie metalurgiczne nie wystarczą, konieczne jest zastosowanie wielu technik redukowania emisji, których listę odmienia się od lat przez wszystkie przypadki, a postępu w niech niewiele, łącznie z mitycznym już CCS, czyli sekwestracją dwutlenku węgla, którą tak pięknie już ze 20 lat mami się polski przemysł. A już opowieści o ponownej przeróbce CO2 na paliwa, plastiki czy nawet betony - na razie trzeba między bajki włożyć. Wiadomo, w chemii wszystko jest możliwe, pytanie tylko o skalę i koszty, nie wspominając już o bilansie energetycznym (ile energii wkładamy, ile uzyskujemy).

Przyszłość europejskich źródeł energii, w pełni zależnych od odnawialnych, niestabilnych źródeł, to śmiertelne zagrożenie dla metalurgii. Tutaj energia nie może sobie "wiać, kędy chce", musi być dostępna na okrągło przez cały rok - 24/7/365. Nie ma mowy o "niestabilności" źródeł.

Rozwiązanie unijne, czyli rzucenie pieniędzy na badania, być może i uspokoi naukowców- ich beneficjentów, ale nie rozwiąże problemów przemysłu. Wyobraźmy sobie, że przemysł metalurgiczny zasilany jest jedynie energią odnawialną, z wiatru. Pomijając już kwestię przerw w dostawach, to żeby zaspokoić energetyczne potrzeby przemysłu europejskiego przemysłu stalowego potrzebne jest 500 TWh rocznie (3-krotnie więcej niż zużywa cała Polska). To oznacza 50 tysięcy wież wiatrowych. I to tych najmocniejszych, 4-megawatowych. A przypomnę, że wymiary takiej wieży to 100-150 metrów wysokości i 150 m średnicy łopat wirnika.

A przecież stal to nie jakieś tam drobiazgi, które można narzucić konsumentom, choć wielokrotnie droższe. To produkt globalny, pod twardym naciskiem konkurencyjnym z Chin, więc nie można bezkarnie zwiększać jego kosztów, jeśli nie chce się wydać wyroku na oskarżonego o nadmierne emisje. Na razie wysoki europejski sąd nad ciężkim przemysłem obraduje, zobaczymy, jaki będzie przebieg procesu dekarbonizacji europejskiego przemysłu, a już szczególnie tych najbardziej wrażliwych na "ucieczkę emisyjną" ("carbon leakage"), jak stal czy chemia.

fot. 123rf.com
Strona używa plików cookies w celu realizacji usług i zgodnie z Polityką Plików Cookies. OK, AKCEPTUJĘ