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中國鐵合金網(wǎng)訊：
Andrew Purvis, 安全、環(huán)境與技術(shù)部部長，世界鋼鐵協(xié)會
溫達興, 公共交流與事務(wù)部部長，世界鋼鐵協(xié)會
在許多方面，工業(yè)史是我們社會的反映。工業(yè)革命以來，鋼鐵生產(chǎn)一直以煤炭作為能源。但是現(xiàn)在，這種情況正在改變。
像其他行業(yè)一樣，鋼鐵行業(yè)也在轉(zhuǎn)型，鋼鐵行業(yè)的產(chǎn)品和服務(wù)所要面對的是一個大幅降低二氧化碳和其它溫室氣體排放的未來。
關(guān)于這種轉(zhuǎn)型，相關(guān)用語尚未明確，因此不同利益方使用的表述方式存在很大差異。
這些表述方式往往可以互換，但有時，其所指向的東西卻截然不同。 關(guān)于“綠色鋼材”，我們該如何看待這一表達日益多樣化的使用呢？對一部分人而言，“綠色鋼材”只是一個營銷術(shù)語，既沒有定義，也沒有范圍。還有另一個極端，一部分人認為，“綠色鋼材”是一個需要認證的術(shù)語，這個術(shù)語需要覆蓋可持續(xù)發(fā)展的全部范疇。
然而，問題還不僅僅是“綠色鋼材”。我所指的“綠色鋼材”，是不是你所指的“潔凈鋼”或“零碳鋼”？“凈零碳鋼”、“零碳鋼”以及“低碳鋼”之間的分界線究竟在哪里？
在世界鋼鐵協(xié)會，我們正在制定一些定義，以便在討論這些話題時，澄清我們所表達的含義。
我們的行業(yè)以及我們的會員單位正在努力開發(fā)和啟動一個全新的鋼鐵產(chǎn)品系列，與過去相比，該系列產(chǎn)品產(chǎn)生的碳負荷將低得多。采用科學技術(shù)和實踐經(jīng)驗生產(chǎn)的低碳排放鋼，相比傳統(tǒng)方式污染物的排放顯著降低。
2021年，雖然大部分鋼材都使用化石燃料作還原劑進行生產(chǎn)，
巴西綠色鋼鐵公司正在使用百分百木炭，生產(chǎn)低碳排放鋼鐵產(chǎn)品。
安賽樂米塔爾公司正在比利時根特興建一處大型設(shè)施，將鋼廠的廢氣轉(zhuǎn)化為乙醇，轉(zhuǎn)化后的乙醇用途廣泛，可用于生產(chǎn)合成燃料等。2018年，中國首鋼集團也開始運營一處類似的商業(yè)性設(shè)施，第一年就生產(chǎn)出3000萬升可用于銷售的乙醇。
位于阿聯(lián)酋的酋長國鋼鐵公司，每年從煉鐵工廠產(chǎn)生的二氧化碳富集煤氣中捕獲80萬噸二氧化碳，然后將其注入成熟的油田進行永久封存。
耶弗拉茲集團設(shè)在美國科羅拉多州的洛基山鋼鐵公司正在從煤炭轉(zhuǎn)向太陽能。它將成為該國規(guī)模最大的就地配套的太陽能發(fā)電廠，專門為單一客戶服務(wù)。
河鋼集團，作為中國一家領(lǐng)先的鋼鐵企業(yè)，正在興建一座120萬噸/年產(chǎn)能的氫冶金直接還原鐵示范項目。該項目將使用綠氫和藍氫技術(shù)，為鋼鐵生產(chǎn)工藝探索一條零碳排放路線。
紐柯鋼鐵公司在美國密蘇里州興建的小型鋼鐵廠，是美國首個以風能作為能源的鋼鐵廠。該廠是紐柯鋼鐵公司與當?shù)毓檬聵I(yè)公司的合作項目，在雙方達成電力采購協(xié)議后，將為鋼鐵廠供應(yīng)電力。
塔塔鋼鐵公司正在通過HIsarna項目，開發(fā)新式熔融冶煉技術(shù)。HIsarna技術(shù)可在不使用煉焦爐或燒結(jié)設(shè)施的情況下生產(chǎn)鐵，并且產(chǎn)生的二氧化碳富集煤氣完美地適合CCS技術(shù)。
蒂森克虜伯公司和日本制鐵兩家公司已經(jīng)啟動一系列高爐氫利用的測試，目的是大幅降低鋼鐵生產(chǎn)過程中排放的二氧化碳。
所有上述采用科學技術(shù)生產(chǎn)的鋼材都可以視為低碳排放鋼材，當然隨著法規(guī)、社會期望值以及科技的變化，今天的低碳排放鋼可能與2050年的低碳排放鋼不可同言而語。
除此之外，在行業(yè)和利益相關(guān)方內(nèi)部，還存在許多其他的表述方式，用于表達采用新一代生產(chǎn)技術(shù)生產(chǎn)的鋼鐵產(chǎn)品。
世界鋼鐵協(xié)會傾向于使用“低碳鋼”（low-carbon steel），如同“低碳電”一樣，我們認為該術(shù)語更加方便直觀理解，并且含義清晰。
許多團體也在使用和闡述“綠色鋼”，通常在營銷環(huán)保意識更強的新款產(chǎn)品時使用。它主要指采用突破性技術(shù)生產(chǎn)的鋼材、利用廢鋼生產(chǎn)的鋼材、再利用和再制造的鋼材，以及通過購買碳排放指標或碳匯生產(chǎn)的傳統(tǒng)鋼材。鑒于“綠色鋼”自身含義的不確定性和多樣性，世界鋼鐵協(xié)會將不采用“綠色鋼”這種表述方式。
要實現(xiàn)真正的“零碳”，鋼鐵生產(chǎn)過程中將不能排放任何二氧化碳。這是一個門檻極高的標準，難以想象在2021年會有某一生產(chǎn)技術(shù)能夠達到這一標準。
許多技術(shù)雖然正在朝著這個方向發(fā)展，但“零碳”過于絕對，如果不使用碳匯來抵消殘余的碳排放，那么很有可能無法實現(xiàn)。在供應(yīng)鏈中，由于使用含碳電極，或者關(guān)聯(lián)工藝中使用天然氣，可能會產(chǎn)生殘余的碳排放。
最后，鋼最終還需要含有部分碳，這也是鋼材與純鐵的區(qū)別。雖然這種核心的合金化碳可以取自非化石能源，然而碳的存在足以表明所謂“零碳鋼”這一術(shù)語的不恰當性。
不過，如果鋼材生產(chǎn)時排放到大氣中的溫室氣體與利用碳匯設(shè)施從大氣中收集的排放物能夠取得平衡，那么這種鋼材就可以被稱作“凈零碳鋼”或“碳中和鋼”。
為實現(xiàn)真正意義的碳中和，“凈零碳鋼的”生產(chǎn)可能需要在其他部門進行抵償。如果生產(chǎn)企業(yè)認為自己實現(xiàn)了碳中和，那么就要保證自己生產(chǎn)邊界的透明、統(tǒng)計方法系的透明以及所采用的抵償辦法的高質(zhì)量和高可信度，這一點至關(guān)重要。
少數(shù)幾家鋼鐵企業(yè)已在開始推廣“零化石燃料鋼”。所謂“零化石燃料鋼”，指鋼材生產(chǎn)過程中，既沒有使用任何化石燃料（例如煤炭或天然氣），也沒有使用任何化石燃料的衍生能源。
所有“零化石燃料鋼”都是低碳鋼材，但不是所有低碳鋼材都可以被稱為“零化石燃料鋼”。例如，對于采用碳捕獲和碳存儲技術(shù)（CCS）生產(chǎn)的低碳鋼材，它可能仍在使用天然氣或煤炭，但沒有排放二氧化碳。如果采用生物質(zhì)能，則要確保生物質(zhì)能是負責任的采購[1]。
“潔凈鋼”是鋼鐵行業(yè)使用的一個術(shù)語，指含有較低水平雜質(zhì)、氧化物、摻雜物的鋼材，或者含有較低或超低水平金屬溶解碳的鋼材。這個詞已經(jīng)普遍使用，世界鋼鐵協(xié)會曾在2004年《潔凈鋼生產(chǎn)工藝技術(shù)》中使用，并且含義特定。因此，在氣候變化背景下，世界鋼鐵協(xié)會沒有使用“潔凈鋼”一詞。
“零碳鋼”也是一個難以處理的詞，無論如何，不含碳的鋼就是鐵，為達到特定批次對鋼材屬性的要求，鋼材的碳含量要精確控制。氫還原鐵需要添加碳，這樣才能通過精煉工藝，把鐵變成鋼。
在氣候變化對話中，往往談到社會的脫碳需求。世界鋼鐵協(xié)會一般不會使用“脫碳”一詞表示鋼鐵生產(chǎn)，因為只有鋼材生產(chǎn)過程中的排放物需要消除溫室氣體/二氧化碳，而不是鋼材生產(chǎn)工藝本身需要消除溫室氣體/二氧化碳。
許多有前途的突破性技術(shù)還要使用碳作為化學還原劑，但要防止有害的溫室氣體被排入大氣。所以，雖然我們行業(yè)的排放物將最終脫碳，但煉鐵工藝本身可能不會脫碳。
有別于傳統(tǒng)的高爐、直接還原鐵或電爐技術(shù)，突破性技術(shù)以完全不同的方式生產(chǎn)低碳排放鋼材。目前正在開發(fā)的突破性技術(shù)包括：氫還原技術(shù)、CCS應(yīng)用技術(shù)、鐵礦石電解技術(shù)、碳捕獲、利用和存儲成套技術(shù)（CCUS）以及其他新的冶煉還原工藝等。
氫是一種關(guān)鍵的媒介物質(zhì)，可以顯著降低鋼鐵行業(yè)的溫室氣體排放，世界鋼鐵協(xié)會許多會員企業(yè)都在探索該技術(shù)方案。根據(jù)氫的減碳能力，氫往往被賦予某種顏色。
當世界鋼鐵協(xié)會提及低碳氫時，我們具體指：
綠氫：使用可再生電力，通過電解水產(chǎn)生。
藍氫：綜合使用蒸汽甲烷轉(zhuǎn)化技術(shù)和CCS技術(shù)，利用天然氣制成。
另外，還有使用其他低碳電力（例如，核電），利用電解作用生產(chǎn)的氫，或者使用CCS技術(shù)生產(chǎn)的氫。我們也把這一工藝作為低碳工藝考慮。
化石氫：利用無衰減化石燃料生產(chǎn)的氫，主要有：
灰氫：使用蒸汽甲烷轉(zhuǎn)化工藝，利用天然氣生產(chǎn)的氫；由于該工藝不使用CCS技術(shù)，因此二氧化碳被排入大氣。
棕氫或黑氫：使用煤炭氣化技術(shù)生產(chǎn)的氫，這種顏色的氫產(chǎn)生的溫室氣體顯著高于其他顏色的氫。
“能效升級”項目是世界鋼鐵協(xié)會制定的一個4步驟效率評估流程。該項目旨在提高目前的鋼鐵生產(chǎn)效率，幫助會員企業(yè)達到世界優(yōu)秀績效廠區(qū)的水平。“能效升級”項目是一個過渡性計劃，并不能為鋼鐵行業(yè)提供應(yīng)對氣候變化挑戰(zhàn)的解決方案。
[1] 關(guān)于生物質(zhì)能的負責任購買，存在許多認證方案，例如，林業(yè)管理委員會認證：主頁 | 林業(yè)管理委員會（fsc.org）
內(nèi)容來源：世界鋼鐵協(xié)會
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