Jak kanadyjscy producenci stali „ekologizują” swoją stal w obliczu ceł i globalnych wyzwań
Producent stali Algoma twierdzi, że amerykańskie cła na stal zmuszają go do przyspieszenia przejścia na produkcję stali przy użyciu energii elektrycznej.
Premier Mark Carney spotkał się w tym tygodniu z prezydentem USA Donaldem Trumpem, usiłując uzyskać ulgę w związku z 50-procentowym cłem nałożonym przez Stany Zjednoczone, z którym od czerwca borykają się kanadyjscy producenci stali. Ogranicza się ona także do niskich cen stali na świecie, których przyczyną jest nadpodaż stali zrzucana na Chiny.
Algoma, w wydanym w zeszłym tygodniu komunikacie prasowym, w którym ogłosiła, że pozyskała 500 milionów dolarów pożyczek rządowych , stwierdziła, że cła sprawiły, że eksploatacja jej wielkiego pieca i pieca koksowniczego stała się niezrównoważona i że zakończy te operacje, „przyspieszając przejście” na produkcję stali przy użyciu energii elektrycznej.
Tymczasem inni kanadyjscy producenci stali zmagają się z podobnymi problemami ekonomicznymi i presją dekarbonizacji.
Oto dlaczego dekarbonizacja stali jest tak ważna, jak przebiega ten proces w Kanadzie i co jest potrzebne, aby pomyślnie przeprowadzić transformację w trudnych czasach.
Jak duży wpływ na klimat ma produkcja stali?W skali globalnej produkcja stali generuje około siedmiu do dziewięciu procent globalnej emisji gazów cieplarnianych, które są przyczyną zmian klimatycznych.
W Kanadzie produkcja stali wytworzyła około 13,1 megaton CO2 (dane z 2023 r.) — co odpowiada emisji około trzech milionów samochodów napędzanych gazem, czyli dwóm procentom emisji Kanady.
Kanadyjski przemysł stalowy koncentruje się w Ontario, a trzy największe elektrownie w prowincji to huty stali. Łącznie generują one 40% emisji gazów cieplarnianych (GHG) w przemyśle w prowincji , czyli więcej niż rafineria, leśnictwo, górnictwo i przemysł chemiczny razem wzięte.
Rząd federalny i prowincjonalny zainwestowały 2 miliardy dolarów w przekształcenie elektrowni w Ontario na źródła energii o niższej emisji dwutlenku węgla.
Emisje pochodzą z dwóch głównych źródeł:
- Paliwa kopalne (zwykle paliwo pochodzące z węgla, tzw. koks), które są spalane w celu wytworzenia wysokiej temperatury niezbędnej do produkcji stali.
- CO2 powstaje jako produkt uboczny reakcji chemicznej niezbędnej do wytworzenia stali (która w 99 procentach składa się z czystego żelaza z niewielką ilością węgla) z surowców — głównie rudy żelaza i koksu.
Ross Linden-Fraser jest kierownikiem badań w Kanadyjskim Instytucie Klimatycznym. Powiedział, że w Kanadzie producenci stali stosują „dwie najpopularniejsze metody” dekarbonizacji.
Algoma: Piece łukowe elektryczne do wtórnego wytopu staliAlgoma całkowicie eliminuje z równania reakcję chemiczną generującą CO2, rezygnując w ogóle z produkcji stali z rudy żelaza w swoim zakładzie w Sault Ste. Marie w Ontario — zamykając wielki piec i piec koksowniczy, które służyły do tego celu.
Zamiast tego firma całkowicie przechodzi na „wtórną” produkcję stali, która polega na recyklingu złomu stalowego lub wykorzystaniu rafinowanego żelaza zamiast rudy żelaza. Nadal wymaga to podgrzania do bardzo wysokich temperatur, ale można to zrobić za pomocą elektrycznego pieca łukowego (EAF), bez użycia paliw kopalnych.
W lipcu tego roku firma Algoma ogłosiła , że dzięki tej technologii udało jej się osiągnąć pierwszą produkcję stali.
Prezes Michael Garcia powiedział w programie Up North stacji CBC , że spodziewane jest zmniejszenie emisji dwutlenku węgla w zakładzie nawet o 70 procent, a jednocześnie zwiększenie produkcji o jedną trzecią. Wymaga to również mniejszej liczby pracowników niż obsługa wielkiego pieca i koksowni, dodał Garcia.
W zeszłym tygodniu firma oszacowała, że ostateczny koszt projektu EAF wyniesie 987 milionów dolarów.
Technologia pieców łukowych istnieje od lat 60. XX wieku, ale poczyniła ogromne postępy, powiedział Garcia. Początkowo można było w nich produkować jedynie stal niskiej jakości, taką jak pręty zbrojeniowe. Teraz „tak naprawdę można produkować stal dowolnego gatunku”, dodał, a 70% stali w USA jest produkowane w ten sposób.
Według Garcii „bardzo trudnym” rodzajem stali jest stal niezwykle czysta, ponieważ wymaga ona bardzo czystego złomu lub dziewiczego żelaza jako surowca.
Oczywiście, wtórna produkcja stali jest ograniczona dostępem do wystarczającej ilości surowców, takich jak złom. Linden-Fraser powiedziała, że zależy to również od tego, czy klienci zakładu mogą pracować wyłącznie z wtórnymi produktami hutniczymi.
Mohd Adnan Khan, badacz z Uniwersytetu Alberty, powiedział, że nie da się zaspokoić całego popytu na stal wyłącznie poprzez wtórne wytwarzanie stali.
Jednym ze sposobów kontynuowania pierwotnej produkcji stali z surowców o zmniejszonym śladzie węglowym jest zastąpienie węgla i koksu wodorem.
Podobnie jak koks, wodór może reagować chemicznie z rudą żelaza, wytwarzając czyste żelazo. Proces ten nazywa się bezpośrednio zredukowanym żelazem (DRI). Jest on już z powodzeniem stosowany w Europie od 2021 roku do produkcji tysięcy ton czystego żelaza bez użycia paliw kopalnych.
Na tę technologię liczy zakład ArcelorMittal Dofasco w Hamilton.
Khan jest współautorem raportu z 2023 r. na temat dekarbonizacji stali przy użyciu wodoru, zleconego przez Kanadyjskie Stowarzyszenie Producentów Stali i Transition Accelerator, organizację non-profit zajmującą się strategiami dekarbonizacji.
Powiedział, że początkowo zakład w Hamilton będzie miał problemy z uzyskaniem wystarczającej ilości niedrogiego zielonego wodoru. Jednak zakład „gotowy na wodór” może również wykorzystywać gaz ziemny lub metan – tylko z większym śladem węglowym. A wodór mógłby być stopniowo mieszany z gazem ziemnym.
„Gdy tylko pojawią się odpowiednie warunki ekonomiczne” – powiedział Khan – „można przejść na stuprocentowy wodór”.
(W rzeczywistości, aby dodać od 0,05 do 0,5 procent węgla niezbędnego do wzmocnienia stali, zawsze potrzebna jest niewielka ilość gazu ziemnego.)
Pierwotnie ArcelorMittal Dofasco planował zburzyć swoją koksownię, aby zrobić miejsce dla zakładu DRI w 2023 roku . Zakład DRI miałby produkować żelazo do zasilania elektrycznych pieców łukowych, które również miałyby zostać zainstalowane. Pozwoliłoby to na stopniowe wycofywanie węgla i redukcję emisji o 60 procent, czyli o trzy miliony ton rocznie do 2028 roku – co odpowiadałoby usunięciu z dróg 725 000 samochodów z napędem na gaz, jak szacuje firma.
Oczekiwano, że projekt będzie kosztował 1,8 miliarda dolarów, a rząd Ontario i rząd federalny zobowiązały się pokryć połowę tej kwoty.
Jednak pod koniec sierpnia 2024 roku koksownia nadal stała, a niezbędne dostawy gazu ziemnego do zakładu nie zostały jeszcze zatwierdzone. CBC News skontaktowało się z ArcelorMittal Dofasco w celu uzyskania aktualizacji, ale do chwili publikacji nie otrzymało jeszcze żadnej informacji.
Ontario ma również trzecią dużą hutę stali, zarządzaną przez Stelco (kupioną przez amerykańską firmę Cleveland-Cliffs w 2024 roku) w hrabstwie Haldimand. Linden-Fraser poinformował, że nie wybrał jeszcze strategii dekarbonizacji.
Co jest potrzebne, aby utrzymać tę działalność w trudnych czasach?Linden-Fraser powiedziała, że rząd na razie stara się znaleźć równowagę między krótkoterminowym wsparciem dla przemysłu w trudnych czasach a długoterminowym skupieniem się na dekarbonizacji przemysłu stalowego.
Dodał, że wprowadzenie cen emisji dwutlenku węgla w przemyśle zachęciło do realizacji projektów związanych z zieloną stalą, a rząd federalny i prowincjonalny zaoferowały wsparcie finansowe.
Ponadto w tym roku rząd federalny zaktualizował swojestandardy zielonych zamówień publicznych w projektach budowlanych, preferując stal produkowaną przy niskiej emisji.
„To ogromny krok” – powiedziała Linden-Fraser, biorąc pod uwagę fakt, że rząd federalny jest największym nabywcą dóbr i usług w Kanadzie.
„Wydaje się całkiem jasne, że przyszłość konkurencyjnej stali jest zielona” – powiedział. „Dlatego wdrożenie polityk, które utrzymują branżę na tym długoterminowym celu, jest naprawdę ważne”.
cbc.ca
