Pembuatan Baja EAF Menyambut Peluang Menjanjikan di China, Mendorong Masa Depan Cerah untuk Produksi Oksigen VPSA

1. Keharusan Mengembangkan Proses Pendek Pembuatan Baja Busur Listrik (EAF)

Mencapai puncak karbon pada tahun 2030 dan netralitas karbon pada tahun 2060 adalah keputusan strategis penting yang dibuat oleh pemerintah China dan komitmen serius kepada dunia. Sejak reformasi dan keterbukaan, industri baja China telah berkembang pesat. Produksi baja mentah meningkat dari 31,78 juta ton pada tahun 1978 (mencakup 4,4% dari total dunia) menjadi lebih dari 100 juta ton untuk pertama kalinya pada tahun 1996, mencapai 101,24 juta ton (13,5% dari total dunia), menjadikan China produsen baja terbesar di dunia, dan kemudian melampaui 1 miliar ton pada tahun 2020 dengan 1,053 miliar ton (56,7% dari dunia).

Meskipun sedikit penurunan terjadi selama 3 tahun terakhir, angkanya masih mencapai 1,013 miliar ton pada tahun 2022 (sekitar 54% dunia). Sektor besi dan baja China masih sangat bergantung pada energi fosil berbasis batu bara, menghasilkan emisi karbon yang signifikan, mencakup sekitar 16% dari total nasional, hanya kedua setelah pembangkit listrik dan transportasi.

Oleh karena itu, secara efektif mengurangi emisi karbon dalam proses produksi baja telah menjadi masalah besar yang perlu segera diatasi oleh industri baja dan negara secara keseluruhan.

Rendahnya proporsi produksi baja EAF adalah salah satu alasan utama tingginya emisi karbon, konsumsi energi, dan polusi di industri baja China.

Secara global, pangsa pembuatan baja EAF dalam total output telah meningkat dari 7,3% pada awal 1950-an menjadi 32%-35% saat ini. Di negara-negara seperti Iran, Turki, Amerika Serikat, dan India, angkanya mencapai lebih dari 50%, bahkan beberapa melebihi 90%. Menurut Asosiasi Besi dan Baja China, pada tahun 2022, produksi baja EAF di China hanya menyumbang 9,7% dari total produksi baja mentah, jauh lebih rendah dari rata-rata global 30%.

Dibandingkan dengan proses panjang tanur tiup-konverter tradisional, proses pendek EAF yang seluruhnya menggunakan baja bekas mengurangi konsumsi energi per ton baja sekitar 50%, emisi limbah padat sekitar 96%, emisi gas buang sekitar 78%, emisi karbon sekitar 73%, dan polutan udara secara keseluruhan sekitar 90%. Mengikuti pola perkembangan industri negara maju, jika total output baja China tetap konstan dan proporsi pembuatan baja EAF naik menjadi 30% pada tahun 2035, emisi karbon dioksida dapat dikurangi sekitar 15%. Manfaat penghematan energi dan pengurangan emisi dari pengembangan proses pendek EAF sangat signifikan.

Selain itu, pembuatan baja proses pendek EAF menawarkan keuntungan tambahan seperti kemampuan untuk memulai dan menghentikan produksi sesuai kebutuhan, efisiensi dan fleksibilitas tinggi, serta potensi untuk berfungsi sebagai pusat daur ulang limbah perkotaan. Oleh karena itu, menekankan pengembangan proses pendek EAF, terutama menggunakan baja bekas sebagai bahan baku, adalah keputusan strategis yang penting untuk mencapai pembangunan berkelanjutan di industri baja.

2. Pembuatan Baja EAF China Menyambut Peluang Perkembangan yang Menguntungkan

Pembuatan baja EAF China menemui peluang perkembangan yang menguntungkan, tercermin dalam tiga bidang utama:

1) Meningkatnya Ketersediaan Sumber Daya Baja Bekas:

Diperkirakan pada tahun 2025, China akan menghasilkan lebih dari 300 juta ton baja bekas. Pelepasan sumber daya baja bekas yang substansial memberikan fondasi yang kokoh bagi pengembangan pembuatan baja EAF.

2) Dorongan oleh Tren Perkembangan Rendah Karbon di Industri Baja:

Intensitas emisi karbon dari proses panjang tanur tiup-konverter oksigen dasar (BF-BOF) secara signifikan lebih tinggi daripada proses pendek EAF seluruh baja bekas. Dimasukkannya industri baja ke dalam pasar perdagangan emisi karbon nasional dan penerapan kebijakan pajak karbon akan semakin meningkatkan daya saing proses pendek EAF. Selain itu, penggabungan data jejak karbon dan langkah-langkah pengurangan karbon ke dalam indikator produk baja oleh pengguna baja khusus kelas atas juga akan mendorong perkembangan pembuatan baja EAF.

3) Dorongan oleh Kebijakan Nasional:

Sejak tahun 2016, serangkaian kebijakan dan dokumen telah dikeluarkan oleh pemerintah nasional dan provinsi untuk mendorong pengembangan teknologi pembuatan baja EAF. Khususnya, pada Agustus 2019, Kementerian Perindustrian dan Teknologi Informasi (MIIT) mengeluarkan dokumen yang secara tegas mengusulkan bahwa pada akhir tahun 2025, proporsi kapasitas EAF yang diganti dan dibangun oleh setiap provinsi harus tidak kurang dari 30% dari total kapasitas produksi yang ditangani. Ini memberikan lingkungan kebijakan yang menguntungkan bagi perkembangan pembuatan baja EAF.

3. Apa Arah Perkembangan Pabrik Baja EAF di China?

Karena relatifnya kelangkaan sumber daya baja bekas dan biaya tinggi pembuatan baja EAF, belum matang bagi China untuk mengembangkan secara masif pembuatan baja EAF seluruh baja bekas. Peningkatan signifikan dalam proporsi pembuatan baja EAF diperkirakan akan terjadi setelah tahun 2030, atau bahkan setelah tahun 2035. Ini tergantung pada 3 faktor:

1) Diperkirakan China akan membutuhkan 8-10 tahun lagi untuk memiliki pasokan baja bekas yang relatif cukup.

2) Diproyeksikan bahwa setelah tahun 2030, total permintaan baja China akan menurun menjadi kurang dari 800 juta ton. Penutupan beberapa pabrik baja proses panjang akan mengurangi konsumsi baja bekas yang digunakan dalam konverter.

3) Pembangunan hijau akan mendorong pembangunan pabrik baja perkotaan. Proses pendek EAF dapat mengonsumsi limbah sosial seperti baja bekas, listrik surplus, dan air daur ulang perkotaan yang dihasilkan di sekitar kota, mendorong harmoni antara perusahaan baja dan kota.

Lalu, bagaimana seharusnya pabrik baja China yang menggunakan proses pendek EAF berkembang saat ini dan di masa depan? Pendekatan berikut dapat dipertimbangkan:

1) Jelajahi berbagai saluran untuk mendapatkan bahan mengandung besi yang dapat menggantikan baja bekas. Besi tereduksi langsung (DRI), besi briket panas (HBI), dan logam panas tanur tiup saat ini adalah alternatif yang paling umum. Karena kekurangan gas alam, China belum siap untuk mengembangkan tanur poros berbasis gas untuk produksi DRI skala besar. Oleh karena itu, perusahaan baja China didorong untuk keluar, membangun pabrik DRI di negara-negara dengan sumber daya gas alam dan bijih besi yang relatif melimpah, dan mengimpor produknya ke China sebagai bahan baku pembuatan baja listrik.

2) Mengembangkan pabrik baja perkotaan proses pendek. Dalam mengembangkan pembuatan baja proses pendek EAF, China dapat belajar dari pengalaman Minimills AS dan secara strategis menempatkan pabrik baja di pinggiran kota. Lokasi ini akan menguntungkan untuk mengakses baja bekas dan limbah padat mengandung besi lainnya dari kota. Selain itu, tungku pirolisis biomassa dapat digunakan untuk memproses limbah perkotaan dan residu pertanian seperti jerami, menghasilkan gas reduktif seperti karbon monoksida dan metana, serta sumber daya karbon berbiaya rendah lainnya sebagai reduktor untuk tanur putar. Gas buang dan panas sisa dapat digunakan untuk pembangkit listrik, membangun sistem manajemen energi mikro-grid cerdas. Sistem ini dapat memanfaatkan sepenuhnya listrik di luar jam sibuk atau pembangkit energi bersih, memungkinkan EAF membantu menyeimbangkan beban jaringan listrik perkotaan. Ini berkontribusi pada pemanfaatan energi yang hijau dan efisien, menurunkan biaya pembuatan baja, dan mendorong harmoni antara perusahaan baja dan kota. Pabrik baja perkotaan ini, yang berfokus pada produk seperti rebar dan wire rod, idealnya harus memiliki kapasitas produksi sekitar 1 juta ton per tahun.

3) Pada akhirnya menggeser industri baja China untuk didominasi oleh proses pendek EAF dalam kondisi sumber daya baja bekas yang relatif melimpah dan listrik bersih. Menurut perkiraan Asosiasi Besi dan Baja China dan organisasi terkait lainnya, sumber daya baja bekas China dapat mencapai 400 juta ton pada tahun 2035. Pada saat itu, perkembangan signifikan pembuatan baja EAF proses pendek akan benar-benar dimulai. Pada tahun 2050, diperkirakan sumber daya baja bekas China akan mencapai sekitar 550 juta ton, dengan output baja mentah sekitar 800 juta ton. Dalam skenario ini, proporsi lebih dari 70% baja mentah akan diproduksi menggunakan proses pendek EAF, terutama dengan baja bekas sebagai bahan baku utama, dilengkapi dengan DRI yang diproduksi melalui hidrogen metalurgi, sementara proporsi produksi baja mentah proses panjang tidak akan melebihi 30%.

Peralatan produksi oksigen VPSA (vacuum pressure swing adsorption) industri memainkan peran penting dalam pembuatan baja tanur busur listrik (EAF) proses pendek. Peralatan oksigen VPSA dapat secara ekonomis dan efisien menyediakan oksigen yang diperkaya, meningkatkan suhu internal EAF, mempercepat proses peleburan, dan dengan demikian secara signifikan meningkatkan efisiensi pembuatan baja. Selain itu, membantu mengurangi konsumsi bahan bakar, menurunkan biaya energi dan mengurangi emisi CO2 serta gas berbahaya lainnya, mendukung tujuan lingkungan. Lebih lanjut, introduksi oksigen mendorong pembentukan terak, secara efektif menghilangkan kotoran dari baja cair, sehingga meningkatkan kemurnian dan kualitas baja. Penerapan unit oksigen VPSA membuat proses pembuatan baja lebih fleksibel dan terkendali, lebih baik memenuhi permintaan produksi berbagai jenis produk baja.

PKU Pioneer berada di garis depan sistem pembuatan oksigen VPSA industri, membangun dirinya sebagai merek terkemuka yang dikenal karena menghadirkan solusi pasokan oksigen kelas atas. Hingga saat ini, PKU Pioneer telah berhasil menyediakan solusi pabrik oksigen VPSA berkualitas tinggi kepada hampir 70 perusahaan baja terkemuka di seluruh dunia dan secara inovatif mencapai kapasitas maksimum 10.000Nm³/h di satu pabrik baja tunggal. Selain itu, milik PKU Pioneer Pemurnian CO PSA teknologi untuk gas ekor pabrik baja dapat memisahkan CO dengan kemurnian 99,9%, yang kemudian digunakan untuk mensintesis produk kimia seperti asam format dan etilen glikol, mencetak beberapa rekor pertama di dunia. Produsen baja tidak hanya melihat peningkatan signifikan dalam efisiensi produksi dan kualitas produk mereka, tetapi juga mencapai kemajuan penting dalam penghematan energi dan pengurangan emisi. Manfaat ini telah berperan penting dalam memfasilitasi praktik produksi hijau di industri baja, mendorong transisi menuju proses manufaktur yang lebih berkelanjutan.