近(jin)期,歐盟(meng)鋼鐵(tie)企業(ye)已(yi)經啟動了(le)三大全新的(de)研究計劃,旨(zhi)在開發(fa)(fa)減少(shao)煉(lian)鋼工(gong)藝的(de)二(er)氧(yang)化碳排放,來自能源和其它行業(ye)的(de)項(xiang)(xiang)目合(he)作伙伴也參(can)與(yu)了(le)這些項(xiang)(xiang)目,合(he)作開發(fa)(fa)新技術,以減少(shao)鋼鐵(tie)工(gong)業(ye)對全球變(bian)暖的(de)影響。
奧地利:生(sheng)產(chan)綠色氫氣的項目
為了生(sheng)產綠色氫(qing)氣,歐盟“地平線2020”(Horizon 2020)項目(mu)(mu)已經投入了1200萬(wan)歐元(yuan)用(yong)(yong)于實(shi)施“H2Future”項目(mu)(mu)。利用(yong)(yong)質子交換膜(mo)(PEM)技術在電解槽中(zhong)生(sheng)產工業和(he)電力存儲(chu)專用(yong)(yong)的(de)綠色氫(qing)氣,項目(mu)(mu)總(zong)預(yu)算(suan)約1800萬(wan)歐元(yuan),周期4.5年。
該項目(mu)的(de)合(he)作方包(bao)括(kuo)奧鋼聯、西門子(zi)、奧地(di)利電(dian)(dian)力聯盟(Verbund)、奧地(di)利電(dian)(dian)網公司(APG)等研究機構。項目(mu)團隊正在(zai)建設一個中試設備,即(ji)全(quan)球最大的(de)電(dian)(dian)解廠用于生(sheng)產綠(lv)色氫(qing)氣(qi)。該廠將建在(zai)奧地(di)利林(lin)茨市(shi)的(de)奧鋼聯公司,生(sheng)產的(de)綠(lv)色氫(qing)氣(qi)將直接投入內部廢氣(qi)網絡,從而(er)在(zai)鋼鐵生(sheng)產的(de)不同工序檢驗氫(qing)氣(qi)的(de)使(shi)用效果(guo)。
近十年,奧鋼聯集團已經在奧地利國內運行的環保設備投入了22億歐元左右。奧鋼聯集團負責人表示,為了迎接氣候和環保的未來挑戰,奧鋼聯致力于鋼鐵生產工序的逐步脫碳化研究。未來20年間,該集團將通過采用技術手段在鋼鐵生產中用替代能源取代煤炭。
歐盟燃(ran)(ran)料(liao)電池(chi)與氫聯合行(xing)動計(ji)劃(hua)項目(FCHJU)支持歐洲燃(ran)(ran)料(liao)電池(chi)和氫能源(yuan)技(ji)術(shu)的(de)研(yan)發(fa)和實證(zheng)活動,其目標(biao)是(shi)加快這些技(ji)術(shu)的(de)市場引進步(bu)伐(fa),在(zai)低碳(tan)(tan)系統(tong)上充分發(fa)揮技(ji)術(shu)潛力。燃(ran)(ran)料(liao)電池(chi)作(zuo)為一(yi)種高效轉換技(ji)術(shu),氫氣作(zuo)為清潔能源(yuan)載體(ti),在(zai)二氧(yang)化(hua)碳(tan)(tan)減排方面(mian)潛力巨大,可以減少(shao)對碳(tan)(tan)氫化(hua)合物(wu)的(de)依(yi)賴(lai),有助于經(jing)濟發(fa)展,FCHJU的(de)最終目標(biao)是(shi)通過各(ge)行(xing)業(ye)的(de)共同努力為歐洲帶來(lai)益處。
德國:“Carbon2Chem”研究項(xiang)目
“Carbon2Chem”是由(you)德國蒂森克虜伯公司所發起的(de)(de)一項(xiang)10年的(de)(de)合(he)作研究項(xiang)目(mu)(mu),旨在將(jiang)鋼(gang)(gang)鐵工(gong)廠(chang)的(de)(de)廢氣(qi)(qi)轉(zhuan)化(hua)為化(hua)工(gong)產(chan)品原材料,這些廢氣(qi)(qi)中的(de)(de)溫室(shi)氣(qi)(qi)體二氧化(hua)碳將(jiang)不再排放至大氣(qi)(qi)中。“Carbon2Chem”的(de)(de)特點是包含廣(guang)泛(fan)的(de)(de)、跨行業合(he)作,共有(you)16家來(lai)自不同(tong)行業的(de)(de)基(ji)礎及應(ying)用(yong)研究機(ji)構作為合(he)作方參與這一項(xiang)目(mu)(mu),將(jiang)為鋼(gang)(gang)鐵生(sheng)產(chan)、發電和化(hua)工(gong)生(sheng)產(chan)構建(jian)一種全新(xin)的(de)(de)網(wang)絡。由(you)德國聯邦教研部(BMBF)提(ti)供6000萬(wan)歐元(yuan)以上的(de)(de)資助。
就目(mu)前而(er)言,鋼鐵工(gong)(gong)(gong)序(xu)產生(sheng)的(de)(de)廢氣(qi)主要用于發電(dian)站發電(dian),以及為其它行業的(de)(de)生(sheng)產工(gong)(gong)(gong)序(xu)供熱。然而(er)這(zhe)些包(bao)括二(er)氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)在內的(de)(de)廢氣(qi)也(ye)可作為原材料(liao)。“Carbon2Chem”項(xiang)目(mu)的(de)(de)研究目(mu)標就是將(jiang)鋼鐵廠廢氣(qi)轉化(hua)(hua)為化(hua)(hua)工(gong)(gong)(gong)產品,這(zhe)也(ye)意(yi)味著溫(wen)室氣(qi)體二(er)氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)今后也(ye)許不再會直接向大氣(qi)排放。化(hua)(hua)工(gong)(gong)(gong)生(sheng)產工(gong)(gong)(gong)序(xu)所需(xu)的(de)(de)熱量將(jiang)來自可再生(sheng)能源產生(sheng)的(de)(de)電(dian)力,但在此(ci)項(xiang)技術正式(shi)達到工(gong)(gong)(gong)業規模應用之前,至少(shao)需(xu)要10年的(de)(de)時(shi)間。
使用鋼(gang)(gang)鐵廠(chang)廢(fei)氣(qi)所(suo)需的(de)(de)基礎化工工藝(yi)和技術已經廣為人知,鋼(gang)(gang)鐵廠(chang)產(chan)生(sheng)的(de)(de)廢(fei)氣(qi)是轉化為氨(an)氣(qi)這類肥(fei)料的(de)(de)初始原料,盡管不(bu)具備成本效益,但在技術上完全可行。該工序(xu)也可以回(hui)收鋼(gang)(gang)鐵廠(chang)廢(fei)氣(qi)中的(de)(de)部分(fen)二氧(yang)(yang)化碳(tan),或者利(li)用廢(fei)氣(qi)生(sheng)成甲醇(chun),這種工序(xu)可以回(hui)收幾乎全部的(de)(de)二氧(yang)(yang)化碳(tan)。
然而,可再生能源的(de)(de)波動仍是(shi)一(yi)(yi)項(xiang)挑戰,這就(jiu)需要(yao)(yao)化(hua)學轉(zhuan)化(hua)工序所需的(de)(de)催(cui)化(hua)劑來應對這些劇烈(lie)的(de)(de)波動。在這一(yi)(yi)領(ling)域(yu)還需要(yao)(yao)做(zuo)更多(duo)的(de)(de)研究工作,還需要(yao)(yao)開發出生產氫氣的(de)(de)高效、低成本方法。鋼鐵廠廢氣的(de)(de)洗滌(di)和制備也是(shi)另(ling)一(yi)(yi)個(ge)需要(yao)(yao)進一(yi)(yi)步研究的(de)(de)領(ling)域(yu)。
位于杜伊斯堡的(de)蒂(di)森克虜伯公司于去(qu)年(nian)11月建立了一個技術(shu)中心,該公司認為,“Carbon2Chem”項目是未來鋼(gang)鐵(tie)生(sheng)產必須邁出的(de)一步(bu),如果該項目成功(gong),將(jiang)會顯著(zhu)減少(shao)鋼(gang)鐵(tie)生(sheng)產過程中的(de)二氧(yang)化碳(tan)排(pai)放,與此(ci)同時,“Carbon2Chem”項目將(jiang)為鋼(gang)鐵(tie)生(sheng)產奠定(ding)全新(xin)的(de)、可持續的(de)發(fa)展路(lu)徑(jing)。
“Carbon2Chem”工(gong)藝(yi)將(jiang)在中試(shi)(shi)工(gong)廠進行測試(shi)(shi),蒂森綜合性成套(tao)設備可將(jiang)基(ji)礎(chu)研究(jiu)成果轉化為工(gong)業規模,該技(ji)術中心計劃于明(ming)年春天落(luo)成。
瑞典(dian):“無二(er)氧化(hua)碳鋼(gang)鐵工(gong)業”計(ji)劃
在(zai)瑞典,鋼(gang)鐵(tie)企業(ye)SSAB、聯合礦業(ye)公(gong)司LKAB和能源公(gong)司Vattenfall,于去年春天發起了一項“無(wu)二(er)氧化(hua)(hua)碳鋼(gang)鐵(tie)工業(ye)”計劃(hua),旨在(zai)解決瑞典鋼(gang)鐵(tie)工業(ye)二(er)氧化(hua)(hua)碳排放問題(ti)。項目目標是構(gou)想一種(zhong)工序(xu),采(cai)用(yong)氫(qing)氣(qi)替(ti)代高爐用(yong)的燃(ran)煤和焦(jiao)炭,最終(zhong)生成水而(er)不是二(er)氧化(hua)(hua)碳,具(ju)體研究內(nei)容包括:無(wu)化(hua)(hua)石(shi)燃(ran)料(liao)的球團生產工藝、以氫(qing)氣(qi)為原料(liao)的直(zhi)接還(huan)原工藝、在(zai)電爐中(zhong)采(cai)用(yong)海綿鐵(tie)、為氫(qing)氣(qi)生產和儲存提供電源。
該計劃分為(wei)三個階段:首先是(shi)至今年(nian)(nian)底的可行(xing)性研究,隨后是(shi)2024年(nian)(nian)的中試(shi)(shi)工廠研究和測(ce)試(shi)(shi),最后一(yi)步是(shi),2035年(nian)(nian)進行(xing)示范(fan)工廠的測(ce)試(shi)(shi)。
瑞典非(fei)常適于發(fa)展具有專業的創(chuang)新型鋼鐵工(gong)業,具備無化石(shi)燃(ran)料的電力以及(ji)歐洲最高品質的鐵礦(kuang)石(shi)。但是,為了完成這(zhe)一(yi)項(xiang)目,需要瑞典政府(fu)、研究機構和高校(xiao)在(zai)全國范圍內(nei)開展廣泛(fan)合作,周(zhou)期(qi)為20-25年(nian)。
SSAB、LKAB和Vattenfall的(de)這一(yi)計劃已(yi)經獲得了瑞典能源(yuan)局(ju)的(de)額外支(zhi)持,在今年2月(yue)份,該(gai)局(ju)通過一(yi)項決(jue)議(yi),將為這項研究項目(mu)提供(gong)10200萬瑞典克朗(約合1050萬歐元)的(de)資助,與此(ci)同(tong)時(shi),三家企業決(jue)定成立一(yi)家合資企業,加快推進這一(yi)計劃的(de)實施。
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