Зеленая сталь что это
Обновлено: 14.05.2024
Это один из первых проектов в мире, в ходе которого удалось использовать возобновляемый водород для производства экологически чистой стали с помощью технологии HYBRIT. Ее разработало совместное предприятие SSAB, государственной коммунальной компании Vattenfall и государственной горнодобывающей компании LKAB. Проект идет на экспериментальном заводе в шведском городе Лулео.
К 2026 году планируется наладить промышленный выпуск стали по технологии HYBRIT. Сейчас SSAB создает 10% выбросов углекислого газа в Швеции, и внедрение этой технологии существенно скажется на углеродном следе производителя.
Мартин Линдквист, президент и CEO SSAB, отметил: такая сталь «является не только прорывом для SSAB, но и доказательством того, что можно осуществить переход и значительно сократить глобальный углеродный след сталелитейной промышленности», выразив надежду, что достижение вдохновит и других производителей ускорить зеленый переход.
Как и цемент, сталь — один из тех материалов, о которых мало кто задумывается, пока они не потребуются. И тогда обнаруживается, что она почти везде: на обеденном столе в виде столовых приборов, в ветряных турбинах на холме, в мостах, по которым мы проезжаем каждый день, в зданиях, в которые мы входите, в автомобилях, на которых мы ездим, в банках с едой, которые мы покупаем.
При этом для ее производства нужно много энергии: в среднем на 1 т стали требуется около 2 т углекислого газа.
Ежегодно на производство стали приходится более 7% мировых выбросов парниковых газов, чуть больше объема, который создают все автомобили в мире.
К 2050 году сталелитейная промышленность сможет поглотить 50% от объема углерода, необходимого, чтобы ограничить потепление до 1,5°C. И это веская причина начать трансформацию с нее.
В то время как у стали один из самых высоких показателей переработки в мире, в конечном счете, для удовлетворения спроса потребуется выковать новую сталь. Если технология станет экологичнее, можно будет добиться огромных успехов в достижении климатических целей.
Сегодня сталь преимущественно производится в доменной печи, часто с использованием угля, который создает выбросы углекислого газа. Проблему может решить водород. Этот источник энергии уже используется для генерации электричества и питания транспортных средств в некоторых странах, но большая часть водорода, который применяется в нефтепереработке и химическом производстве, поступает из ископаемых видов топлива.
Фото в тексте: Pnor Tkk / Shutterstock
Водород можно получить и из чистой энергии. Если электричество, поступающее от ветряных турбин или солнечных панелей, выделяет водород из воды, его мощность может быть использована для превращения железной руды в металлическое железо без каких-либо выбросов углерода вообще. Год от года это становится дешевле, но технология получения «зеленого водорода» все еще во много раз дороже, чем использование ископаемого топлива или природного газа.
И это стало препятствием для многих стран. Например, в Австралии правительство недавно отклонило заявку на строительство крупнейшего в мире завода по производству зеленого водорода и аммония.
Однако в 2019 году ЕС поставил цель стать климатически нейтральным к 2050 году. Для этого в нескольких странах были организованы 23 проекта по производству водородной стали, которые либо находятся в стадии реализации, либо готовятся начать производство.
В ближайшие годы эти предприятия могли бы продавать сотни тысяч тонн экологически чистой стали, изготовленной без использования какого-либо ископаемого топлива.
Зеленая сталь HYBRIT — всего лишь первая, которая была получена, но, возможно, она не будет первой, которая появится на рынке. Еще одно шведское предприятие H2 Green Steel планирует построить завод по производству возобновляемого водорода и производить зеленую сталь к 2024 году.
В США президент Байден пообещал снизить стоимость зеленого водорода, чтобы он мог конкурировать с природным газом.
Но если в Европе в ближайшие пять лет можно будет приобрести экологически чистую сталь, то, несомненно, пройдет совсем немного времени, пока другие страны не потребуют того же.
«Когда мы поставим эту технологию на поток и перейдем к производству губчатого железа в промышленных масштабах, мы позволим сталелитейной промышленности трансформироваться, — заявил Ян Мострем, президент и CEO LKAB. — Это лучшее, что мы можем сделать вместе для климата».
«Зеленая» сталь: как сделать производство экологически чистым
Углерод заменить водородом, а доменные печи – электродуговыми
Индийский конгломерат Tata Steel запустил пилотный проект по производству так называемой «зеленой» стали на базе своего металлургического завода в городе Эймейден, Нидерланды.
Проект должен сократить выбросы CO2 и потребление электроэнергии в производстве стали на одну пятую, сообщил Financial Times .
«Сталелитейная промышленность занимает одно из первых мест по выбросам СО2. На наших плечах лежит огромная ответственность», – подчеркнул глава Tata Steel Europe Ханс Фишер .
Проект планируют внедрить не ранее 2030-х годов из-за длительности технологических процессов. Однако Tata – не единственная, кто намерен озеленить металлургию в ближайшем будущем.
Как сократить выбросы?
По статистике WorldSteel, производство стали составляет около 7-9% всех выбросов от ископаемого топлива в мире. На каждую выплавленную тонну стали приходится в среднем 1,83 т СО2.
С ростом населения спрос на сталь будет расти, и ситуация с загрязнением усугубится.
Николь Войгт , партнер Boston Consulting Group, видит два способа уменьшить углеродный след в металлургии:
- заменить углерод другим восстановителем (например, ломом);
- использовать технологию end-of-pipe, которая позволяет хранить и использовать углерод.
Отличная альтернатива доменным печам – электродуговые печи (ЭДП). Они используют в плавке лом вместо сырья. ЭДП не используют кокс, поэтому производят меньше выбросов СО2, чем доменные печи. При этом они меньше и дешевле и составляют уже около 25% мирового производства стали.
Углерод на водород
Металлургия также ищет экологический способ извлечения железа из руды – например, заменить углерод водородом в химической реакции.
Шведская сталелитейная группа SSAB уже запустила строительство пилотного завода стоимостью €150 млн. К 2020 году компания намерена стать первым производителем металла без ископаемого топлива.
Процесс выглядит следующим образом. Водород получают путем электролиза из возобновляемых источников энергии. Его используют для превращения руды в губчатое железо, а затем в сталь с помощью дуговых печей.
Однако производство чистого водорода обходится недешево. Процесс требует огромного расширения мощностей возобновляемой энергетики.
Южнокорейские сталелитейные заводы Posco и австрийский Voestalpine уже запустили аналогичные проекты. Последний заявил, что на реализацию может уйти до 20 лет.
Био-инициативы ArcelorMittal
Крупнейший производитель стали в мире ArcelorMittal вложился сразу в две эко-инициативы.
Проект стоимостью €150 млн позволяет с помощью микроорганизмов превратить выделенный угарный газ в биоэтанол. Последний можно использовать в качестве топлива для перевозок или в производстве пластмассы.
Вторая инициатива призвана заменить использование кокса в доменных печах на биоуголь из древесных отходов.
Цена вопроса
«Озеленение» металлургии может растянуться на несколько десятилетий.
Игрокам отрасли придется решить главную проблему: как продавать чистую сталь по конкурентоспособной цене.
Глава стратегического отдела ArcelorMittal Дэвид Кларк уверен, что рано или поздно общество смириться с более высокими затратами на производство стали.
Зеленая сталь что это
04.07.2022 Ещё раз про «бирюзовый водород» и «зеленую сталь»
Наша давняя статья «Водородная сталь, или Всё те же грабли» (от 21 июля 2020 года) негативно оценивала перспективы быстрого развития водородной энергетики и её внедрения в металлургию. И получила множество позитивных оценок читателей.
Но стараниями «зеленых» и малограмотных политиков (недалеко ушедших от Греты Тунберг), а также мировых массмедиа маршрут на карте нарисован однозначно – идея всемирного крестового похода за экологию не угасает.
Невзирая на огромный масштаб изменений, накопившихся в мировой политике и экономике с тех пор, этой весной и в начале лета вновь озвучены десятки инновационных проектов и действий по революционной трансформации черной металлургии, обнуляющей ее углеродные выбросы.
Приведем несколько недавних примеров. Шведская компания H2 Green Steel 8 июня подписала 7-летнее соглашение о покупке электроэнергии у норвежской Statkraft. Сообщается, что контракт на 2 ТВт·ч в год обеспечит энергией электролизер мощностью до 800 МВт, который будет производить «голубой водород» для восстановления железной руды на заводе в Бодене. Завод c 2024 года будет выпускать 2,5 млн т «зеленой стали» стали в год, а к 2030 году H2 Green Steel планирует удвоить мощности.
В тот же день крупнейшая железорудная компания мира, Rio Tinto, подписала соглашение с Salzgitter для участия в проекте «безуглеродистой стали» Salcos в Германии.
ArcelorMittal сообщила, что инвестирует до $100 млн в год в «трансформационные технологии» и инновации, которые могут ускорить декарбонизацию сталелитейного сектора в рамках нового фонда инноваций XCarb, запущенного в конце мая. Право на финансирование фондом получат новые методы производства стали, превращения отходов в газ или биоуглерод, процессы риформинга / преобразования газов, производства водорода, а также улавливания, использования и захоронения углерода (CCUS) и т.п. Напомним, что годом ранее ArcelorMittal обещала 10-летние инвестиции в декарбонизацию объемом $10 млрд.
В США Министерство энергетики 10 июня 2022 года предоставило кредитную гарантию на сумму $504 млн на реализацию крупнейшего в мире проекта по выработке и хранению абсолютно экологически чистого водорода.
Проект под названием Advanced Clean Energy Storage (ACES) приведет к строительству систем электролиза воды мощностью 220 МВт на возобновляемой энергии, которая не сопровождается выбросами углерода. Сообщается, что установка будет способна каждые сутки вырабатывать 100 т водорода и она рекламируется как первый в мире проект подобной мощности (хотя производительность завышена и шведский проект много мощнее).
Для хранения водорода будет организована его закачка в солевые пещеры в штате Юта. Их объем рассчитан на хранение 5500 т водорода. Разработкой занимается компания Mitsubishi Power Americas. Благодаря гарантиям министерства в проект уже привлечено $650 млн, и эта сумма будет увеличиваться. Проект – только часть национальной программы США стоимостью $8 млрд по созданию центров для выработки и хранения водорода.
Еще масштабнее планы китайского государственного нефтяного гиганта Sinopec. Компания планирует запустить свой первый проект по производству экологически чистого водорода в регионе Внутренняя Монголия (город Ордос) в 2022 году. Завод с общим объемом инвестиций 2,6 млрд юаней ($405,6 млн) рассчитан на годовую производственную мощность 20 тыс. т. На первом этапе будет производиться 10 тыс. т водорода при поддержке солнечной электростанции мощностью 270 МВт и ветряной электроста .
.
.
Будущее производства стали: «зеленая» сталь
Сталь — один из важнейших промышленных материалов в современном обществе . Его использование распространяется на многие сегменты производства товаров , такие как строительство, автомобилестроение, бытовая техника, мебель, промышленное оборудование и т.д. Однако, учитывая, что в 2020 году было произведено 1864 миллиона тонн в результате энергоемкого процесса , отрасль несет прямую ответственность за от 7% до 9% выбросов углекислого газа на планете. Новая инициатива направлена на то, чтобы проложить путь к полной декарбонизации сталелитейной промышленности. Это проект H2 Green Steel (H2GS), новый завод по производству металла, который снизит выбросы парниковых газов на 95%. С предполагаемым запуском в 2024 году в регионе Норрботтен на севере Швеции, это будет первый в мире завод по производству экологически чистой стали массового производства .
Традиционное производство стали основано на использовании кокса (уголь, запекаемый при высоких температурах для удаления примесей) или природного газа в качестве восстановителей минерального железа. В новом процессе H2GS заменит традиционную доменную технологию реакторами прямого восстановления водорода , так что в процессе будут производиться только губчатое железо и вода. Однако большая часть производимого в мире водорода требует использования ископаемого топлива , такого как природный газ или уголь.
Чтобы замкнуть цикл , H2GS стремится использовать только водород, произведенный из возобновляемых источников энергии . Кроме того, электроснабжение нового завода, на котором будет « электрифицирован » каждый этап производственного процесса, также будет осуществляться из экологически чистых источников энергии. В связи с этим H2GS заверяет, что «регион предлагает уникальные условия (…) с доступом к энергии из возобновляемых источников, высококачественной железной рудой, большим портом в Лулео и группой ведущих мировых экспертов в области металлургии и производства стали».
Несмотря на планы H2GS, цена на водород , производимый с помощью электроэнергии (то есть энергии, которая может быть возобновляемой и, следовательно, «зеленой»), все еще далека от конкурентоспособной . Осознавая трудности, которые влечет за собой этот факт, компания уверяет, что « зеленый водород (…) быстро стал энергетическим решением , которое привлекает значительные инвестиции, поскольку общество предпринимает ускоренные шаги для достижения климатических целей ». Таким образом, они верят, что «благодаря снижению затрат на каждом этапе, цифровизации автоматизации , полностью интегрированному производственному процессу и доступу к энергии из возобновляемых источников мы сможем производить до пяти миллионов тонн стали без ископаемого топлива в 2030 году». В любом случае инициатива H2GS, несомненно, является еще одним шагом на пути к достижению Целей устойчивого развития ООН , и отсюда мы желаем им успеха .
Акциз на жидкую сталь рискует затронуть не только металлургов
Со следующего года в России может начать действовать акциз на жидкую сталь. Ряд неинтегрированных металлургических компаний, позицию которых поддерживают Минпромторг, РСПП и несколько российских регионов, попросили изъять из-под его действия сталь, произведенную на электрометаллургических предприятиях.
Вопрос еще окончательно не решен, но уже складывается понимание, что, если все-таки акциз распространится на электросталь, это может коснуться не только черной металлургии, но и других стратегически важных отраслей экономики, включая машиностроение, атомную энергетику, оборонный сектор. Законопроект, вводящий акциз на жидкую сталь, сейчас находится на рассмотрении в комитете по бюджету и налогам Государственной думы. Жидкая сталь — это сплав железа с углеродом, используемый как первичное сырье для производства металлопродукции.
Введение акцизов инициирована Правительством РФ в рамках донастройки налоговой системы применительно к стальной отрасли. Ранее Правительство одобрило повышение налога на добычу полезных ископаемых (НДПИ) для металлургов и производителей удобрений. Министр финансов Антон Силуанов пояснял, что повышение налоговой нагрузки необходимо из-за потребности бюджета в дополнительных ресурсах, которые в первую очередь пойдут на реализацию антикризисных планов и на борьбу с пандемией коронавируса.
Однако в случае с акцизом на жидкую сталь, как считают в Ассоциации электрометаллургических предприятий (АЭМП), подобное увеличение налоговой нагрузки несет значительные риски для электрометаллургических заводов, не имеющих в отличие от крупных вертикально интегрированных металлургических компаний (ВИК) собственной сырьевой базы и производящих стальную продукцию, используя лом и отходы черных металлов.
Метод производства жидкой стали с помощью электропечей на сегодняшний день является наиболее экологически чистым, поскольку, во-первых, вовлекается и используется вторсырье – металлолом, во-вторых, с точки зрения технологии производства электросталь обладает существенно более низким углеродным следом по сравнению со сталью, выплавляемой более традиционным доменно-конвертерным способом, который используют крупные российские металлургические холдинги. Для справки – по итогам 2020 года производство электростали составило 23 млн т, конвертерной стали — почти 50 млн т, всего в 2020 году в России выплавлено более 72 млн т стали.
Крупные металлургические предприятия, входящие в состав вертикально-интегрированных холдингов, тоже выплавляют электросталь, но они имеют технологическую возможность использовать в своих электросталеплавильных печах жидкий чугун собственного производства. Неинтегрированные производители электростали такой возможности не имеют — они выплавляют жидкую сталь из покупного лома, который добавляет существенную часть в себестоимость продукции. Это не только плата за современные и более экологичные технологии, дело в том, что широкий ряд специальных сталей и сплавов может быть произведен только в электропечах.
«В период с 2015 по 2020 годы рентабельность электрометаллургических предприятий не превышала 10%, а их маржинальность традиционно в 2-3 раза ниже, чем у вертикально-интегрированных компаний. Электрометаллурги производят продукцию из металлолома, который закупается на свободном конкурентном рынке в условиях постоянной ценовой нестабильности. Так, за последний год стоимость металлолома в России выросла более чем на 90%. Кроме того, многие предприятия имеют высокую долговую нагрузку в связи с реализацией инвестиционных проектов и программ модернизации», – говорится в официальной позиции АЭМП, озвученной в ответ на новую налоговую инициативу.
По мнению управляющего директора рейтинговой службы Национального рейтингового агентства (НРА) Сергея Гришунина, от обсуждаемого акциза на жидкую сталь пострадают в первую очередь неинтегрированные электрометаллургические предприятия и в значительно меньшей степени акциз отразится на бизнесе ВИК, которые, обладая собственной железорудной и угольной сырьевой базой, фактически получают за счет этого природную ренту.
«У электрометаллургов и интегрированных компаний совершенно разная рентабельность бизнеса. К примеру, в 1-м полугодии 2020 года многие неинтегрированные электрометаллургические предприятия продемонстрировали убытки, а в 1-м полугодии 2021 года их рентабельность по чистой прибыли – я беру усредненные цифры по отрасли – составила менее 10%. При этом у отдельных компаний этот показатель был отрицательным», – говорит Сергей Гришунин.
«Если посмотреть на отчетность лидеров рынка из числа интегрированных компаний, то здесь картина совсем другая. У "Северстали" рентабельность по чистой прибыли за 1-е полугодие 2021 года составила 36%, у НЛМК – 30%, у ММК – 28%, у ЕВРАЗа – 28%, у "Металлоинвеста" – 43%. То есть в среднем более 30%. В опубликованных на днях отчетах НЛМК и Северстали этот показатель еще выше – 33% и 37% соответственно. Совершенно другие цифры», – продолжает он.
«В случае введения предложенных мер металлургические гиганты все равно останутся в хорошем плюсе, тогда как большинство неинтегрированных электрометаллургов понесет значительные убытки. А некоторые предприятия, которые и так находятся в непростом положении и едва сводят концы с концами, рискуют вообще прекратить свое существование. И это нельзя не учитывать при введении дополнительного налогообложения», – заключает эксперт.
Российский союз промышленников и предпринимателей (РСПП) в своем письме в Правительство тоже выступил в защиту отечественной неинтегрированной электрометаллургии. Он сделал акцент на отсутствие у нее железорудных и угольных месторождений, применяемый сложный технологический цикл и стратегическое значение ее продукции для машиностроения, атомной энергетики, химической индустрии, жилищно-коммунального хозяйства, топливно-энергетического комплекса и даже медицины.
Ситуация в значительной мере осложняется еще и тем, что новая налоговая мера затронет и предприятия средне- и малотоннажной специальной металлургии, которые играют ключевую роль в межотраслевых цепочках поставок в отечественной промышленности. А это свыше 150 предприятий в более 50 регионах РФ. Возникает также вопрос о дальнейшем продвижении России на пути замещения импорта: для производства отечественных аналогов зарубежных промышленных агрегатов нужно, чтобы в стране развивалось производство нержавеющей стали, специальных сплавов. Распространение акциза на электросталь может поставить крест на инвестициях в эту малорентабельную, но стратегически важную отрасль.
Кроме того, речь идет не только о предприятиях черной металлургии: электропечи есть у предприятий машиностроения (включая автомобильное, железнодорожное, авиационное, судостроительное, топливно-энергетическое, станкостроительное, подшипниковое, арматурное, специальное и др.), а также оборонной, атомной, химической, медицинской промышленности. Их также используют ремонтные предприятия и организации, ведущие научные разработки и лабораторные исследования. Российская трубная отрасль выплавляет сталь только в электропечах из покупного металлолома, ее потребители – ТЭК, атомная, химическая, транспортная, авиационно-космическая промышленность и сектор исполнителей ГОЗ, ЖКХ и др.
«Акциз на сталь в случае его распространения на сталь, произведенную в электропечах, будет иметь долгосрочные негативные последствия для многих промышленных предприятий и в целом может нанести серьезный долгосрочный ущерб экономике и национальной безопасности страны», – считает Сергей Гришунин.
Опасения неинтегрированных электрометаллургов и предприятий из других отраслей, использующих электропечи, разделяет и Министерство промышленности и торговли России (Минпромторг).
«В связи с отсутствием собственной сырьевой базы, а также низким уровнем рентабельности по сравнению с вертикально-интегрированными компаниями считаем необходимым предусмотреть механизм освобождения электрометаллургических производств от акциза на тонну выплавленной стали», - сообщалось в комментарии Минпромторга, который процитировал ТАСС. Эту позицию в начале октябре подтвердил и сам глава ведомства Денис Мантуров: «Мы рассчитываем на то, что акциза по электросталеплавильным заводам не должно быть».
«Еще одна сложность с акцизом на электросталь состоит в том, что практику взимания предлагаемого акциза в отношении неинтегрированных производителей электростали невозможно надлежаще администрировать и может повлечет негативные последствия для этих предприятий в виде налоговых претензий и санкций, судебных споров. С учетом неблагоприятного экономического положения таких предприятий это будет равнозначно взиманию акциза с убытков, с еще большим усугублением негативного положения, что недопустимо и противоречит производственно-экономической логике», – полагает Сергей Гришунин.
«Каждая новая налоговая инициатива должна быть тщательно продумана с учетом долгосрочных последствий, а сделать это можно только в диалоге с теми производителями электростали, которые рискуют больше всех с точки зрения обеспечения дальнейшей стабильной работы предприятий. Возможно, стоит немного сместить акцент и при донастройке налоговой системы обратить внимание на другие – в частности, сырьевые – отрасли, которые в период пандемии показывают устойчивую повышенную маржинальность. Например, возросшую рентабельность демонстрируют такие сферы как производство ферросплавов и некоторых сельскохозяйственных товаров, а также финансовый сектор, фармацевтика, недвижимость, золото и драгметаллы », – подчеркивает эксперт. «Это помогло бы более равномерно распределить налоговую нагрузку на экономику в целом и не делало неинтегрированных электрометаллургов заложниками взлетевших доходов российских металлургических гигантов», – заключает Сергей Гришунин.
Читайте также: