Dekarbonizacja przemysłu stalowego jest możliwa

Modernizacje hut stali pozwalają skutecznie ograniczyć emisję CO₂ nawet o 22 miliardy ton do 2050 roku.

.Popyt na stal stale rośnie, zwłaszcza w krajach rozwijających się, gdzie postępuje urbanizacja. Według Światowego Stowarzyszenia Stali, do 2050 roku światowa produkcja może osiągnąć 2 miliardy ton rocznie, co oznacza wzrost o 20 procent w stosunku do obecnego poziomu.

Z badań przeprowadzonych przez Uniwersytet Londyński (UCL) wynika, że unowocześnienie blisko 5000 zakładów hutniczych na całym świecie mogłoby do 2050 roku ograniczyć emisję CO₂ o 22,4 miliarda ton przy stosunkowo niskim koszcie (25 dolarów za tonę). Strategia ta zakłada modernizację starszych zakładów z wykorzystaniem sprawdzonych technologii niskoemisyjnych, które łączą przystępność kosztową z realnym wpływem na ograniczenie emisji w sektorze odpowiadającym dziś za około 7% globalnych emisji dwutlenku węgla, czyli ok. 2,7 miliarda ton rocznie.

Kluczową rolę odgrywają w tej sprawie nowe technologie. Jedną z nich jest redukcja rudy żelaza za pomocą wodoru, testowana od 2020 roku w Szwecji (projekt HYBRIT). Wykorzystanie tej metody na dużą skalę mogłoby zmniejszyć emisje nawet o 90 procent.

Zespół badawczy UCL stworzył bazę danych NZP-steel, obejmującą informacje o 1967 największych hutach, które wytwarzają 98 procent światowej stali. Zgromadzone przez naukowców dane uwzględniają wiek zakładów, ich lokalizację oraz możliwości techniczne modernizacji. Analiza pokazuje, że optymalny moment na wymianę pieców to czas, gdy osiągają one wiek 30–40 lat. Całkowity koszt takiego procesu oszacowano na 543 miliardy dolarów.

.W Chinach ponad tysiąc hut mogłoby przejść na piece elektryczne, co pozwoliłoby ograniczyć zużycie węgla o połowę. Problemem są jednak wysokie nakłady inwestycyjne, które stanowią barierę zwłaszcza dla mniejszych producentów – szczególnie w krajach takich jak Indie czy Brazylia.

Dobrym przykładem skutecznej transformacji jest zakład ArcelorMittal w Gandawie, który w 2024 roku przeszedł na technologię wodorową, redukując emisję o 2,3 miliona ton CO₂ rocznie.

Jednak najbardziej obiecujące technologie przyszłości to bezpośrednia redukcja żelaza z wykorzystaniem zielonego wodoru, wychwytywanie i składowanie dwutlenku węgla oraz elektrorafinacja, czyli przetwarzanie rudy żelaza za pomocą energii elektrycznej. Ta ostatnia metoda jest szczególnie skuteczna w krajach z dobrze rozwiniętą energetyką odnawialną, takich jak państwa europejskie. Koszty produkcji wodoru spadły od 2010 roku aż o 85 procent, jednak w wielu regionach brakuje odpowiedniej infrastruktury, co spowalnia rozwój technologii.

Ważną rolę w ograniczaniu emisji mogą odegrać również rozwiązania hybrydowe, łączące recykling stali z wykorzystaniem bioenergii. Produkcja stali pochodzącej z recyklingu emituje o 60 procent mniej CO₂ niż wytwarzanie stali z rudy. Przykład takich działań daje japoński program COURSE50, który testuje ponowne wykorzystanie dwutlenku węgla, oraz amerykańskie mini-huty Nucor, w których nawet 70 proc. produkcji pochodzi ze złomu stalowego.

.Model opracowany przez UCL dowodzi, że dekarbonizacja przemysłu stalowego jest zarówno możliwa, jak i opłacalna, jeśli inwestycje są dostosowane do lokalnych warunków. Kluczowe znaczenie mają tutaj decyzje polityczne oraz finansowanie, które mogą pomóc uniknąć emisji łącznie nawet 22 miliardów ton CO₂.

Oprac: SŚ