钢铁业全球碳排放情形
全球的钢铁产业一年约会产生 30亿吨的二氧化碳,占全球二氧化碳排放量的9%。 其中生产每吨钢铁的碳排量约为1.7至1.8吨二氧化碳; 若采用高炉,每吨钢碳排约为1.8至 2.2吨二氧化碳; 采用电炉,每吨钢碳排约为0.4 至0.8公吨二氧化碳; 采用氢能,每吨钢碳排则约为0.1吨二氧化碳。 据世界钢铁协会统计,2020年每吨钢铁碳排放量平均为1.89公吨。
-
中国
钢铁产业是中国制造业中碳排放最高的产业,占全国比例 15%,且目前中国高炉钢铁的占比仍高达90%。 2019年,中国15家大型钢铁企业联合签署并发布《中国钢铁企业绿色发展宣言》,旨在透过各类新兴技术完成低碳转型。
-
美国
钢铁产业碳排放占全国比例 24%,仅次于水泥业。
-
日本
钢铁产业碳排放占全国比例 15%,为制造业中碳排最多者。
另外,The Climate Group[1] 与 ResponsibleSteel[2] 联合提出了SteelZero倡议计划,参与者需承诺于2050年前所采购的钢铁均为净零排放钢材,藉此驱动钢铁业投资净零排放制程。
钢铁企业减碳规划
资料源:CDP
钢铁减碳措施
-
氢能炼钢
采用氢气作为焦炭和天然气替代品以将氧化铁当中的氧分离出来。 此方式虽可消除炼钢过程中大部分碳排放,不过氢气的制造过程仍产生能源成本。 目前氢气的来源依然仰赖更加廉价的天然气原料,虽有电解水制氢等低碳排方做法,但碍于高电价成本(占制氢总成本的一半以上),故未能大规模运用。 此外,有别于容易运输的石油等传统燃料,氢气运输难度大、储存设备成本高昂,更限制了氢能炼钢的应用和推广。
-
电弧炉炼钢
全球有 30%的钢铁产业采用电弧炉炼钢,其主要以废钢铁作为原料,并利用电流通过某些绝缘体时产生的能量加热原料; 炼钢同时也促进了资源回收利用。
-
低碳高炉
此做法除将高炉辅助燃料由粉煤改为含氢气体外,部分含铁原料则以经过氢气还原的还原铁取代,而制程中排放的一氧化碳、二氧化碳透过钢化联产制成化工产品。
-
电解技术冶炼钢铁
波士顿金属公司研发的电解炼钢技术使用电流对铁矿石进行加热、熔化,电流从金属圆缸顶部注入,在铬合金渠道传导,然后进入氧化铁和其他金属矿物质组成的溶液,实现氧原子的分离及液态铁的生成。 最终液态铁在圆缸底部沉淀,固化成钢。 整个反应过程只会排出氧气,而不产生温室气体,且如使用再生能源发电,生产流程甚至能实现净零排放。
排放系数
世界钢铁协会(WSA)公告之排放系数如下:
资料源:世界钢铁协会
[1] The Climate Group为一全球气候变迁倡议组织,旨在通过RE100等倡议帮助企业减碳。
[2] ResponsibleSteel为国际净零钢材认证标准。