炼钢脱碳的新方法
应对全球挑战
最后更新:2022年11月23日
一种新工艺可以为减少钢铁生产中的碳排放提供解决方案。
BioIron™使用原始的、可持续的生物质和微波能源，而不是煤炭，将皮尔巴拉铁矿石在炼钢过程中转化为铁。生物铁具有碳中性的潜力，当与碳捕获和存储相关联时，可以导致净负排放。
我们有证明这个过程是有效的用的是一个小规模的试验工厂，现在我们计划在更大的规模上进行测试。
为什么低碳钢很重要?
炼钢——将铁矿石转化为铁，再将铁转化为钢的过程——消耗大量能源。正因为如此——以及它被用于如此多的事情——炼钢占全球排放总量的8%左右。
这些排放大部分是在将铁矿石(原材料)转化为金属的工业过程中产生的。将铁(以及钢铁)的生产方式脱碳，可以为减少全球排放做出重大贡献。
我们与来自诺丁汉大学、英国及美卓Outotec我们是可持续技术方面的专家，证明生物铁在小范围内是可行的，现在我们正在将其扩大到一个连续的试验工厂，每小时的产能为一吨。
炼钢约占全球总排放量的8%，占范围3排放量的66%。
生物铁——一种可能的解决方案
- 它不会产生化石燃料排放。
在这种新工艺中，铁矿石粉与可持续的生物质原料(如农业废弃物)混合，并使用生物质释放的气体和可再生能源提供动力的高效微波进行加热，将铁矿石变成金属铁。 - 快速增长的生物质能提供了一种碳中和能源。
虽然生物质在使用时会释放二氧化碳，但通过使用快速生长的植物作为生物质来源，二氧化碳会被重新吸收。这是因为当植物重新生长时，光合作用吸收了大约相同数量的二氧化碳。如果你只是使用植物而没有重新种植它们，或者如果植物生长缓慢——比如古老森林中的树木——CO2会留在大气层中。因此，使用快速生长、可持续的生物质资源非常重要。 - 如果处理得当，这将是一个真正可持续的解决方案。
我们不想在解决一个问题的同时引发另一个问题。通过与环保组织的交谈，我们知道我们需要考虑我们使用的生物质种类以及它是如何生产和运输的。因此，我们将这作为我们研究的一部分，我们也在进行生物质认证过程的基准研究。通过我们与环保组织的讨论，作为第一步，我们已经排除了支持砍伐老树木和高保护价值森林的来源。 - 在这个过程中使用的生物质不包括食物来源。
我们的工艺没有，也不能使用糖和玉米等食物。你不能吃的部分——稻草、秸秆和叶子——含有一种叫做木质纤维素的物质，它含有加工过程所需的碳类型。 - 它可以帮助我们的客户和更广泛的钢铁行业。
这是一个全球性的挑战，我们希望在寻找解决方案方面发挥作用。
见到迈克尔
迈克尔·巴克利喜欢炎热。作为一名材料工程师，他的职业生涯一直专注于铁矿石转化为钢铁的高温过程:
更多的
“钢铁无处不在。它建造了我们的城市，我们的家园，我们的汽车，一切。但是，从铁矿石中炼钢的过程需要消耗大量能源，占全球二氧化碳排放量的8%左右。因此，十多年来，我一直在试图找出如何使这一过程脱碳——我正在领导里约热内卢的科学研究，研究一种从皮尔巴拉矿石中生产钢铁的新工艺，这种工艺将消除煤炭的使用，并可能成为钢铁行业减少碳排放的一种经济有效的方式。
我们的工艺使用可持续的生物质而不是煤。我们将生物质与铁矿石混合，预热，然后用可再生能源提供动力的微波加热，这样可以去除铁矿石中的氧气，迅速将其转化为铁金属，然后再将其转化为钢。
可持续的生物质可以来自农业副产品，如麦秸或甘蔗渣，或在边际农业土地上专门种植的能源作物，甚至是微型和大型藻类。bob88体育重要的是，这个过程不会——也不可能——使用糖和玉米等食物，而且我们永远不会使用支持砍伐原生森林的生物质。
实际上，系统是碳中性的，因为CO2这一过程释放的碳被我们使用的快速生长的生物质重新吸收，这通常被称为“循环碳”。
我们知道我们的工艺在一个小规模的试验工厂中是可行的，现在我们正在进一步扩大规模，建立一个每小时生产一吨的连续试验工厂。
这对我们诺丁汉大学的合作伙伴来说也意味着很多，能够把它带到下一个阶段。从最初的两个金属球开始，它们就一直伴随着我们。这对我们所有人来说都是一个新的领域，包括美卓奥特泰克，我们学到了很多东西，也获得了很多乐趣。
现在还处于早期阶段，我们还有更多的工作要做，以证明它是可行的。但如果我们成功了，它可能在减少整个钢铁行业的碳排放方面发挥重要作用。”
为什么生物?
从理论上讲，还有其他方法可以不使用煤而从铁矿石中生产铁。一种是用氢和氧反应。另一种方法是像铝生产那样用大量的电力对其进行电击。但我们需要多种解决方案来生产可持续的钢铁，这可能是一个很好的选择皮尔巴拉地区铁的矿石。通过这项研究，我们不仅能够找到一种低碳的方式来加工皮尔巴拉铁矿石，我们还可以为整个行业的挑战做出贡献，并帮助我们的客户减少排放。
