Сталелитейная промышленность Индии: Активное внедрение низкоуглеродного учета

В условиях быстрой индустриализации непрерывное развитие и рост населения Индии привели к увеличению спроса на необходимую инфраструктуру, городское жилье и товары, необходимые для современной экономики. Сталь, являющаяся основой экономического роста, по прогнозам Международного энергетического агентства (МЭА) в соответствии со сценарием заявленной политики (STEPS), к 2050 году столкнется с удвоением спроса в Индии.

В 2018 году Индия стала вторым по величине производителем стали в мире, уступая по объемам выплавки стали только Китаю. Поскольку спрос на сталь в Китае достигает своего пика, Индия готова возглавить следующую волну роста в мировой сталелитейной промышленности, что окажет значительную поддержку ее экономическому развитию, но при этом столкнется с серьезными вызовами. Среди этих вызовов одним из наиболее критических являются выбросы углерода, образующиеся при производстве стали. Декарбонизация производства стали особенно сложна из-за:

1. Отсутствия коммерчески доступных технологий производства с почти нулевым уровнем выбросов углерода;

2. Более высоких затрат на производственные маршруты с почти нулевым уровнем выбросов углерода по сравнению с традиционными процессами;

3. Более высоких объемов транзакций и конкурентного ценообразования материалов в тяжелом промышленном производстве;

4. Длительного срока эксплуатации и капиталоемкости объектов тяжелой промышленности, что может закрепить выбросы углерода на десятилетия.

Правительства, предприятия и гражданское общество могут сотрудничать различными способами для ускорения перехода сталелитейной промышленности к нулевым выбросам. Эти меры включают:

• Создание ранних рынков для материалов и продуктов с низким уровнем выбросов;

• Разработку новых технологий сокращения выбросов углерода;

• Установление конкретных сроков для сокращения выбросов;

• Использование методов учета углерода и стандартизированных определений и т.д.

В последние годы стандартная формулировка производства стали с низким уровнем выбросов углерода привлекает все больше внимания. Примечательно, что многие материалы и продукты, в том числе из сталелитейной промышленности, торгуются на международных рынках. Разработка изолированных национальных стандартов может привести к несогласованности. В то время как установление каждой страной собственной системы стандартов изолированно может привести к путанице, интероперабельность стандартов производства стали с низким уровнем выбросов углерода и методов учета может минимизировать торговые барьеры.

Хотя различные организации и учреждения разработали методологии учета углерода для сталелитейной промышленности — как на этапе производства, так и на уровне продукции — эти методы часто не имеют глобального охвата и не получили широкого распространения. В следующей таблице представлены ключевые методы учета углерода, адаптированные для сталелитейной промышленности:

Таблица: Методы учета углеродадля сталелитейной промышленности

В настоящее время два наиболее широко используемых метода учета углерода в сталелитейной промышленности разработаны Всемирной ассоциацией стали (метод LCI и CO₂) и Международной организацией по стандартизации (ISO), которая включает несколько различных стандартов. Текущий процесс сбора данных о выбросах углерода Всемирной ассоциации стали (2022 г.) включает данные от более чем 220 сталепроизводителей по всему миру. Эти заводы в совокупности производят около 485 миллионов тонн стали, что составляет 25% мирового производства стали.

Серия стандартов ISO 14404 предоставляет методологии учета углерода для производства стали на основе конкретных технологических маршрутов. Однако внедрение методов учета углерода значительно различается в разных странах и регионах. Если бы все члены Технического комитета ISO (TC) приняли стандарты ISO 14404, это охватило бы около 1,75 миллиарда тонн производства стали, что составляет почти 90% мирового объема производства стали.

Индия находится на решающем этапе разработки своей методологии учета выбросов углерода для внутренней сталелитейной промышленности, и над этой инициативой работают как государственные, так и частные организации. Усилия включают обновление методов учета углерода для поддержки внутренней схемы торговли углеродными кредитами (CCTS), которая будет запущена в 2026 году. Эта программа охватывает сталелитейную промышленность, а также другие сектора, такие как нефтехимическая, химическая и алюминиевая промышленность.

Бюро энергоэффективности (BEE) Индии в настоящее время проводит консультации по различным методам измерения выбросов для отраслей, охватываемых CCTS. В апреле 2023 года Министерство стали Индии также создало 14 рабочих групп для поддержки разработки своей «Дорожной карты зеленой стали».

Многие индийские сталелитейные компании уже собрали подробные данные о выбросах углерода в рамках сбора данных Всемирной ассоциации стали по климатическим действиям, в основном сосредоточившись на методах CO₂. Эти компании включают крупных индийских производителей стали, таких как Jindal Steel & Power (JSP), Jindal Southwest Steel, Vizag Steel, Steel Authority of India Limited (SAIL) и Tata Steel. Это обеспечивает эффективный способ для индийских сталелитейных заводов сравнивать свои выбросы углерода с другими компаниями и демонстрировать свой ежегодный прогресс в сокращении выбросов углерода.

В китайской сталелитейной промышленности эксклюзивная технология PKU Pioneer из хвостовых газов сталелитейных заводов позволяет выделять 99,9% чистого CO высокой степени чистоты, который затем используется для синтеза химических продуктов, таких как муравьиная кислота и этиленгликоль, установив множество мировых рекордов. Производители стали не только добились значительного повышения эффективности производства и качества продукции, но и достигли заметных успехов в экономии энергии и снижении выбросов. Эти преимущества сыграли важную роль в содействии экологически чистым методам производства в сталелитейной промышленности, стимулируя переход к более устойчивым производственным процессам. и технология улавливания углерода из заводских газов являются мощными решениями для сталелитейных предприятий по достижению эффективного сокращения выбросов. Доменный газ (BFG) и конвертерный газ (BOFG) являются основными вторичными энергоресурсами для предприятий с длинным циклом производства стали. CO и CO₂ вместе составляют примерно 50% от общего объема в BFG и около 70% в BOFG. Сталелитейные заводы могут обогащать CO и вдувать его обратно в доменную печь, тем самым экономя потребление кокса и угля в процессе плавки. CO₂ может улавливаться с помощью методов с низким энергопотреблением и низкой стоимостью для таких применений, как секвестрация углерода, повышение нефтеотдачи, минерализация стального шлака и синтез химических продуктов. Улавливание углерода из газов сталеплавильного производства и очистка CO для вдувания в доменную печь требуют отделения CO₂ и N₂ от CO в исходном газе. И технология повышения теплотворной способности доменного газа также требует обогащения CO для повышения содержания CO с целью увеличения теплотворной способности.

Технологии очистки CO методом короткоцикловой адсорбции (PSA) и улавливания углерода из заводских газов PKU Pioneer предлагают такие преимущества, как высокая экономическая эффективность обогащения CO, стабильная работа, интеграция удаления и улавливания CO₂, низкая стоимость улавливания CO₂ и низкое энергопотребление. Имея более 50 проектов по очистке CO методом PSA, PKU Pioneer помогает сталелитейным заводам эффективно решать проблемы переработки хвостовых газов сталеплавильного производства, чтобы еще больше снизить общие выбросы углерода.