氫作為工業(yè)原料已為大家熟知或腔，作為能源，尤其交通用能正方興未艾擅揖。但氫的作用不止于此蔚便，作為優(yōu)秀的還原劑和高品質(zhì)能源可用于鋼鐵、水泥等行業(yè)豌蟋，作為能量互聯(lián)互通中介亦可用于能源廊散、建筑等行業(yè)。此次蒂森克虜伯將氫引入煉鋼工藝正式開啟了氫能冶金時代梧疲。中國鋼產(chǎn)量占全球總量的50%允睹，盡管船大不易調(diào)頭，但變革更需及早著手!

11月11日幌氮，中國購物狂歡節(jié)大幕正式開啟擂找。千里之外的歐洲，德國蒂森克虜伯鋼鐵集團正式將氫氣注入杜伊斯堡9號高爐浩销，同一天贯涎，奧地利林茨奧鋼聯(lián)鋼廠6MW電解制氫裝置投產(chǎn)，氫能冶金時代正式開啟慢洋。

蒂森克虜伯是近代德國工業(yè)的標(biāo)志塘雳。在德國魯爾河谷的蒂森克虜伯人輝煌了兩個世紀。現(xiàn)在的蒂森克虜伯由始于1811年的軍工集團克虜伯(krupp)和1867年的鋼鐵集團蒂森(thyssen)于1999年3月合并而來普筹。伴隨著德意志的崛起败明，他們造出了古斯塔夫炮和射電望遠鏡，為坦克沉沾、戰(zhàn)艦和潛艇設(shè)計和鍛造出堅實和精密的鋼板讼狗。

鋼鐵行業(yè)是二氧化碳排放量最高的行業(yè)之一，占全球二氧化碳排放量的7%革辖。德國蒂森克虜伯是全球首家在煉鋼工藝中使用氫氣代替煤炭以減少碳排放的鋼鐵集團硝闸。后續(xù)，公司計劃逐步將氫氣擴大到9號高爐全部28個風(fēng)口。根據(jù)蒂森克虜伯的氣候戰(zhàn)略硼挡，2030年將碳排放減少30%恤朝，2050年實現(xiàn)碳中和。

“今天是鋼鐵行業(yè)開創(chuàng)性的一天版绢，我們正在進行開拓性的工作棕虫。氫氣是環(huán)境友好型鋼鐵生產(chǎn)的關(guān)鍵，今天的測試正是生產(chǎn)轉(zhuǎn)型的重要一步玄冬，我們的最終目標(biāo)是生產(chǎn)綠色鋼鐵第哲。”

——蒂森克虜伯鋼鐵公司董事長Premal Desai

全球75%的鋼都是通過高爐中添加焦炭形式 “還原”鐵礦石來煉制的。在這種“堿性氧氣轉(zhuǎn)爐”系統(tǒng)中颜懊，氧化鐵和碳反應(yīng)生成熔鐵蓝角、一氧化碳和二氧化碳。一噸生鐵需要1.6噸鐵礦石饭冬，0.3噸焦炭和0.2噸煤粉使鹅。還原過程的碳排放量占整個煉鋼流程的90%，利用CCS最多只能捕捉不到50%碳昌抠。近年來患朱，替代傳統(tǒng)高爐的DRI工藝使用天然氣代替焦炭作為還原劑來生成海綿鐵，然后通過電弧爐將其轉(zhuǎn)化為鋼炊苫，但于應(yīng)對氣候變化裁厅，遠遠不夠。

為徹底實現(xiàn)鋼鐵行業(yè)的減排目標(biāo)侨艾，需要將焦炭和天然氣替換為氫氣执虹，同時用可再生能源給電弧爐供電。這正是奧鋼聯(lián)聯(lián)合西門子唠梨，奧地利電網(wǎng)等單位打造H2FUTURE項目的初衷袋励，畢竟此次蒂森克虜伯鋼鐵所用的氫氣還是來自法液空和林德供應(yīng)的非綠氫。奧鋼聯(lián)綠氫項目采用西門子最先進的Silyzer300設(shè)備当叭，總規(guī)模6MW接碘，制氫能力1,200立方米/小時。除利用“綠氫”外室午，奧鋼聯(lián)還要在2030年前將其林茨工廠5個高爐中的3個改為電爐班域。根據(jù)奧鋼聯(lián)的發(fā)展規(guī)劃，2050年要實現(xiàn)碳減排80%目標(biāo)孔菱。

“我們?yōu)槲磥礓撹F生產(chǎn)過程中更大幅度的碳減排設(shè)置了清晰的目標(biāo)巨啤，隨著林茨世界上最先進的電解制氫廠投產(chǎn)，我們已經(jīng)成功地邁出了轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵一步撕星。”

——奧鋼聯(lián)董事會主席Herbert Eibensteiner

除上述兩個公司外抖躺，德國薩爾茨吉特鋼鐵SALCOS項目涉床、瑞典鋼鐵集團HYBRIT項目均采用可再生能源發(fā)電制氫耦合鋼鐵行業(yè)，既提供無碳氫又提供可再生電力纹硼。事實上，HYBRIT項目配套的電解水制氫廠一個月前已在瑞典呂勒奧正式投產(chǎn)運營投惶。此外壶缚，被歐盟否決的蒂森克虜伯鋼鐵整合方塔塔鋼鐵正與荷蘭阿姆斯特丹港研究在其工廠建設(shè)100MW電解水裝置搭建循環(huán)經(jīng)濟的可行性。

回到亞洲荧关，韓國在2009年著手在鋼鐵領(lǐng)域引入氫能溉奕，并將氫還原煉鐵法指定為國家核心產(chǎn)業(yè)技術(shù)加緊開發(fā)。中國科技部甚至早在2006年就批準了氫冶金規(guī)劃立項忍啤，但受制于氫氣成本和工藝未持續(xù)跟進加勤。近兩年，寶武鋼鐵同波、河北鋼鐵鳄梅、鞍鋼、酒鋼等企業(yè)紛紛開展氫能冶金立項未檩，并成立氫能研究中心加快綠色鋼鐵步伐戴尸。

“現(xiàn)在看，氫能交通很可能率先突破冤狡。我們在12年前以氫冶金看孙蒙，人類社會20世紀是氧時代，21世紀是氫時代悲雳。氫冶金就是氫代替碳還原生成水挎峦，不但沒有排放，而且反應(yīng)速度極快俊瞬。”

——中國工程院干勇院士

(文中信息和圖片來自中國工程院危葵、蒂森克虜伯公司、奧鋼聯(lián)公司兑蹈、瑞典鋼鐵集團氫能冶金相關(guān)項目)