События последних двух месяцев внесли существенные коррективы в текущую деятельность металлургических предприятий не только в Украине, но и за рубежом. Однако глобальные планы в масштабах отрасли не меняются – металлургия стремится стать углеродно нейтральной. Для этого предприятия продолжают осуществлять R&D и пилотные проекты по новым технологиям, а на международных конференциях делятся своим опытом.
В ходе конференции «Steel Decarbonisation Strategies 2022», организатором которой выступала CRU, были заметны различия в подходах к декарбонизации в разных регионах. Предприятия в ЕС считают лидирующей технологией декарбонизации производство DRI на основе «зеленого» водорода. Улавливание и использование СО2 рассматривают как промежуточное решение, которое не позволяет решить проблему в целом: СО2 продолжает выделяться в производственном процессе, а дальнейшее использование этого газа перекладывается на другие отрасли.
В США, по мнению Американского института чугуна и стали, металлургические предприятия готовы рассматривать широкий спектр технологий декарбонизации, в том числе улавливание и использование СО2. Однако специфика американской металлургии в том, что 70% стали выплавляется в электродуговых печах. Поэтому в США средние удельные выбросы менее 1 т СО2 на тонну стали (в ЕС в среднем на 30% выше).
США в настоящее время не являются лидером по разработке технологий декарбонизации металлургии, т.к. основная часть проектов реализуется в ЕС. По данным Eurofer, в марте 2022 г. в ЕС было 55 проектов декарбонизации на разных этапах реализации. Активность европейских металлургов также заметна по данным последнего исследования GMK Center «Декарбонизация стальной отрасли: вызов на ближайшие десятилетия». Проекты по производству DRI на основе «зеленого» водорода развивают такие компании, как SSAB, Voestalpine, ArcelorMittal, Salzgitter, Tata Steel Europe.
Преобладание электродуговых мощностей в металлургии США обусловлено рыночными факторами, в том числе достаточными запасами лома на внутреннем рынке (более того, США являются ведущим экспортером лома на мировом рынке). Однако в будущем этих преимуществ может оказаться недостаточно. Электродуговая выплавка стали не является углеродно нейтральной: есть выбросы СО2, связанные с генерацией электроэнергии (Scope 2), а также с работой самой электродуговой печи (Scope 1).
Кроме того, в перспективе лом не сможет быть единственным сырьем для электродуговых печей. В ломе присутствуют примеси других металлов (в частности, меди) и с каждой переплавкой концентрация примесей увеличивается. Высокая доля примесей ограничивает перечень марок стали, которые могут выплавляться из лома. Решить эту проблему возможно за счет смешивания лома с продуктами прямого восстановления железа (DRI). Т.е. вполне может оказаться, что электродуговая выплавка стали не сможет обходиться без продуктов, получаемых из железной руды.
Поэтому на рынке ожидается рост спроса на DRI и сырье для его производства (DR-окатыши). International Iron Metallics Association прогнозирует даже дефицит DR-окатышей в начале 2030-х гг. Если в 2020 г., по оценкам Midrex Technologies, в мире производство DRI составило 104 млн т, то в 2050 г., по прогнозам IEA, этот показатель 2050 г. достигнет 411 млн т.
В этом контексте у Украины появляются возможности для занятия своей ниши на этом рынке. Украинские железорудные компании уже делают первые шаги в данном направлении. В частности, в 2020 г. Ferrexpo и Центральный ГОК (Метинвест) начали производить DR-окатыши. В 2021 г. Южный ГОК после закрытия агломерационного цеха заявил о планах строительства фабрики окомкования, которая будет выпускать DR-окатыши.
У Украины есть возможности по производству DR-окатышей. Это необходимая предпосылка для декарбонизации украинского металлургического производства путем перехода на DRI, полученный с использованием «зеленого» водорода. В настоящее время производство «зеленого» водорода – это скорее экспериментальная технология, неготовая к промышленному применению. Основная часть DRI производится с использованием природного газа.
Очевидно, что для запуска производства DRI в Украине необходимо будет решать ряд сложных вопросов, в том числе связанных с наращиванием внутренней добычи природного газа, если производство DRI будет запускаться в краткосрочном будущем. В контексте европейской интеграции Украины эти проблемы будет легче решать, в том числе в связи с доступом к европейским источникам финансирования.
Украина имеет все шансы стать поставщиком DRI-продуктов и безуглеродной стали на мировой рынок. Реализация этих возможностей будет зависеть от усилий предприятий и экономической политики украинских и европейских государственных институтов.
Источник: www.gmk.center
