水素スパークがグリーンスチール生産の未来を変える

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鉄鋼は現代社会において重要な製品として存在するかもしれませんが、同時に主要な CO2 排出源でもあります。 それでは、ネットゼロへの道において、グリーンスチールはどのような役割を果たすことができるのでしょうか? 現在、それは気候にあまり優しくない代替品に比べて2倍高価ですが、多くの利点をもたらし、鉄鋼重量製品の価格上昇はわずかです。

ここにジレンマがあります。鉄鋼は現代社会において重要な素材です。 それは私たちに家、橋、交通手段、そして不可欠な設備や製品を提供します。 鉄鋼は単に古い産業革命の名残ではありません。鉄鋼は低炭素経済においても重要です。 電気自動車、電気バス、電車などの環境に優しい交通手段には、風力タービンや電気分解装置と同様に、大量の鉄鋼が必要です。 したがって、鉄鋼生産が世界的な温室効果ガス排出の主要な発生源でもあることは残念です。より環境に優しい代替品は依然としてその実力を証明する必要があり、競争の激しい市場では法外に高価であると見なされることもよくあります。 生産プロセスを徹底的に変革するには何年もかかるため、変化は絶望的に遅いことがよくあります。

2022 年の世界的な鉄鋼の使用

ワールドスチールとBNEF

製鉄は非常にエネルギーを大量に消費するプロセスであり、現在の技術は主に石炭に基づいています。 現在では、毎年 27 億トンの CO2 が排出されており、これは世界の年間排出量の 7% に相当します。 中国、韓国、日本ではそのシェアがそれぞれ約2倍の15％、14％、12％となっている。世界人口の増加と繁栄の増大という共通の見方により、鉄鋼需要は2050年までに35％増加すると予想されているという。ブルームバーグ・ニュー・エネルギー・ファイナンス。 この部門はエネルギー効率の点で改善しているが、鉄鋼が主に石炭で生産され続ければ排出量は増加する可能性が高い。これはネットゼロ経済を生み出すという目標と正確には一致しない。 そこで、鉄鋼部門における炭素排出量を削減するために考えられる技術修正のビジネスケースを見ていきます。 私たちは現在の状況と、ネットゼロ目標を達成するために企業が現在受けているさまざまなプレッシャーを評価します。 また、科学の進歩と適応に伴い、どの代替燃料が技術のフロントランナーとなる可能性があるかについても検討します。排出量を削減するには、主に 3 つの戦略があります。 テンパリング鉄鋼の需要 2050年に向けて需要が増加するというコンセンサスのある見解と、炭素集約性の高いアルミニウムやコンクリートなどの鉄鋼の代替品を考慮すると、これは困難な課題である。 炭素を多く排出する別の製品を鉄鋼に置き換えることは、気候変動を助ける上で大きな前進とは言えません。2. 改善するエネルギー効率これは、高品位の鉱石や炉に石炭を注入するより効率的な技術を使用することで、排出量を最大 30% 削減できる古い石炭ベースの製鉄所に特に役立ちます。 材料効率は、より多くのリサイクル鋼材を使用することで改善することもできますが、使用済み鋼材の 85% が世界中でリサイクルされており、リサイクル率はすでに高くなっています。 ほとんどの鉄鋼製品も、リサイクルされるまで数十年間使用され続けます。 その結果、増大する需要を満たすのに十分なリサイクル鋼が存在せず、世界は引き続き大量の「一次鋼」を必要としています。 申請中テクノロジーの修正たとえば、クリーンな電気で稼働する電気アーク炉でプロセスの一部を電化することや、従来の石炭ベースの鉄鋼生産からの炭素排出を捕捉して貯蔵することによって、製鉄プロセスに導入することができます。 この技術は炭素回収・貯留 (CCS) と呼ばれ、現在の石炭ベースのプロセスをそのままにしつつ、排出量を 75 ～ 90% 削減できます。 石炭を水素などの合成燃料に置き換えることも技術修正の 1 つであり、炭素排出量を大幅に削減できます。 水素がクリーンな方法（つまり、ソーラーパネル、風力タービン、水力発電、原子力発電などの低炭素電源からのブルー水素またはグリーン水素）で生成される場合。 技術修正はネット・ゼロ経済への移行を可能にする重要な要素である一方、リバウンド効果やジェボンズのパラドックス、つまり気候への影響が軽減されれば鉄鋼の需要が増加する可能性があるというリスクを伴います。