Широко разрекламированные технологии улавливания, утилизации и хранения двуокиси углерода (CCUS) уже не выглядят панацеей, позволяющей добиться декарбонизации, в частности, сталелитейной промышленности без её дорогостоящей коренной модернизации. Надежды на то, что интеграция CCUS в традиционные технологические процессы способна существенно сократить выбросы парниковых газов, не оправдались.
Как показали исследования, процесс улавливания СО2 очень энергозатратный, что снижает рентабельность производства стали.
Хуже того: затраты возрастают по мере приближения к 100%-й эффективности CCUS. Это существенно затрудняет достижение нулевого уровня выбросов, к чему стремятся промышленно развитые страны.
Разочарование в технологии CCUS стало основанием для принятия Министерством энергетики США в конце минувшего мая решения о прекращении действия 24 грантов на общую сумму 3,7 млрд долларов, выданных при администрации Байдена Управлением по демонстрации экологически чистой энергии (OCED). Подавляющее большинство свёрнутых проектов, которые финансировались за счёт бюджетных средств, относились именно к сфере CCUS.
А 10 июля австралийское подразделение IEEFA (созданная в 2013 году в США некоммерческая организация Институт экономики энергетики и финансового анализа — Прим.) опубликовало информационную записку, в которой говорится о том, что планы властей штата Южная Австралия по превращению его в ведущего мирового производителя экологичного чугуна и стали могут оказаться под угрозой срыва из-за использования «крайне несовершенной технологии CCUS по требованию газовой промышленности».
Технологии CCUS оказались крайне несовершенными.
«Невозможно производить экологичную сталь с помощью природного газа. Добавление дорогостоящей технологии CCUS в тщетной попытке сделать чугун и сталь «зелёными» только снизит их конкурентоспособность, — утверждает Саймон Николас, ведущий аналитик IEEFA по мировой стали. — В то же время Австралия отстанет от других стран, таких как Канада и Бразилия, которые обладают возможностями для производства чугуна и стали с использованием чистой энергии».
В качестве источника последней эксперт приводит «зелёный» водород, позволяющий снизить количество выбросов парниковых газов при производстве стали на 95%.
Тогда как на единственном в мире сталелитейном заводе, использующем технологию CCUS, который принадлежит компании ADNOC из Объединённых Арабских Эмиратов, удаётся улавливать лишь около 25% выбросов СО2.
IEEFA предупреждает: выбор природного газа в качестве источника энергии в сочетании с CCUS не позволит сделать экологичным производство стали на основе технологии прямого восстановления железа (DRI), которая внедряется на заводе в городе Уайалла. Это может выбить штат Южная Австралия из глобальной гонки поставщиков по-настоящему «зелёных» чугуна и стали, за которые некоторые страны уже готовы платить больше.
В США также осознают, что глобальный промышленный ландшафт меняется, и американская сталелитейная отрасль не может сохранить конкурентоспособность, используя традиционные технологические процессы. К модернизации сектора подталкивает мощное внешнее экономическое давление. Новый механизм трансграничного углеродного регулирования (СВАМ), принятый в ЕС, вводит налог на выбросы, связанные с импортируемой сталью, алюминием, химикатами, цементом, поступающими на европейские рынки. Аналогичные меры рассматриваются Великобританией, Канадой, Сингапуром, Южной Кореей и Японией.
Саймон Николас, ведущий аналитик IEEFA по мировой стали.
Между тем, объём промышленных выбросов парниковых газов в США за последние двадцать лет почти не изменился и сегодня составляет около 22%, отчасти из-за того, что для производства стали, алюминия, бетона, стекла и химикатов в стране продолжает использоваться огромное количество угля, газа и нефти.
При этом энергетический сектор США добился прогресса, сократив выбросы на 35% с 2005 года благодаря замене угольных электростанций более экологичными, работающими на природном газе, солнечной и ветровой энергией. Прогнозируется, что более 93% новых сетевых мощностей, которые введут в строй в США в 2025 году, придётся на возобновляемые источники, а также накопители энергии. Что же позволит сталелитейной промышленности США уменьшить углеродный след?
Разумеется, ключевой опцией остаётся «зелёный» водород, при использовании которого в качестве источника энергии для плавки выделяется лишь водяной пар. Оборотная сторона медали — необходимость создания соответствующих новых цепочек поставок и водородной инфраструктуры.
Но на подходе и другие прорывные технологии. Так, компания U.S. Steel разрабатывает методы создания стали с более прочной микроструктурой, что позволит экономить до 50% материала и повысит прочность строительных конструкций. Это позволит отказаться от добычи миллионов тонн железной руды, что автоматически приведёт к снижению выбросов, в том числе при транспортировке сырья и выплавке исходного чугуна в доменных печах, работающих на угле.
Заменить этих динозавров электрическими технологиями не так просто. Одним из решений является создание тепловых батарей, над чем работает, в частности, калифорнийская компания Rondo Energy. В таких батареях электроэнергия, полученная с помощью ветряных турбин и солнечных батарей, преобразуется в тепловую, накапливаясь в кирпичных материалах, которые могут быть нагреты до экстремальных температур, а затем высвобождается по мере необходимости для производственных процессов. Отказ администрации Трампа от технологий CCUS может стимулировать альтернативные, экономически более привлекательные проекты.
Перевод Виктора Симионова
по материалам сайта https://theconversation.com (Австралия)
