新的工厂改造可以将钢厂的碳排放量减少 90%

钢铁行业是我们污染最严重的行业之一,但新的实践可以创造一个近乎完美的闭环系统。
Worker in protective gear takes a sample at steel furnace
工人正在钢铁公司采集样本 Deposit Photos

伯明翰大学(University of Birmingham)的研究人员提出了一种新的、闭环的工业炼铁和炼钢炉改造方案,该方案可以将温室气体排放量减少近90%。如果成功实施,这种新颖的方法可能对世界上一些“最棘手的污染源”来说是一个“游戏规则的改变者”。

炼钢是现代社会“字面上的”基石之一,但其环境代价高昂——如今,钢铁和炼铁行业占全球温室气体总排放量的近10%。问题源于传统的鼓风炉操作,这种操作需要焦炉炼焦,最终产生一氧化碳。当焦炭与高炉中的铁矿石发生反应后,产生的“炉顶煤气”(主要由CO、CO2和N2组成)会被燃烧,将空气喷射温度提高到1350°C,并将剩余的污染物排放到空气中。

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目前,该行业脱碳的大多数计划都要求逐步淘汰现有的炼钢和炼铁炉,转而使用可再生能源驱动的电弧炉(EAF)。不幸的是,建造电弧炉的成本可能高达数十亿美元,这使得它们在应对气候危机最严峻时期所需的短期内大规模推广的可能性不大。

然而,正如他们在最近发表在《清洁生产杂志》(Journal of Cleaner Production)上的论文中所强调的那样,伯明翰大学的研究团队能够从传统炼炉的炉顶煤气中捕获CO2,并使用由晶体矿物晶格组成的“钙钛矿”材料将其还原为一氧化碳和氧气。钙钛矿在促进化学反应方面需要更低的温度,这些反应可以通过可再生能源或连接到炼炉的热交换器产生。然后,一氧化碳和氧气都会被重新输送到炼炉中,在炼钢过程中按需使用,从而形成一个近乎完美的闭环系统。

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据研究人员称,如果他们的方法在英国现存的两座鼓风炉工厂实施,五年内可节省超过15亿美元,并减少该国总排放量近3%。如果将这一数字推广到全球钢铁和炼铁行业,很容易想象这将为我们向“绿色基础设施”的转型提供巨大的推动力。

 

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