המעבר של תעשיית הפלדה לקראת הפחתת פליטות פחמן

17 ביולי 2024
על ידי צוות CSN

תעשיית הפלדה מאמצת תנורי קשת חשמליים (EAFs) כדי לרסן את פליטות הפחמן, אך אתגרים כמו אספקת גרוטאות מוגבלת ועלויות חשמל גבוהות נמשכים. המאמצים לשלב EAFs עם מפעלי ברזל מופחת ישירות שואפים לייצור פלדה ניטרלי פחמן, אם כי התקדמות התעשייה אינה עומדת ביעדים הגלובליים. שחקנים מרכזיים ואזורים משקיעים בטכנולוגיות ירוקות למעבר בר-קיימא, ומעצבים את עתיד ייצור הפלדה.

תעשיית הפלדה היא מזהמת גדולה. היא אחראית ל-7-9% מפליטות הפחמן הדו-חמצני העולמיות, ולכן בוחנת שיטות - אם כי לא מהר כפי שצריך - להפחית את השפעתה הסביבתית. ייצור פלדה מסורתי, הכולל המרת עפרות ברזל לפלדה באמצעות פחם קוקס, פולט כ-2 טון CO₂ לטון פלדה. בתגובה, התעשייה עוברת לכיוון תנורי קשת חשמליים (EAF), המשתמשים בעיקר בגרוטאות פלדה ממוחזרות ומייצרים פליטות נמוכות משמעותית.

תנורי קשת חשמליים פועלים על ידי יצירת קשת חשמלית בטמפרטורה גבוהה להיתוך גרוטאות פלדה, ובכך מפחיתים פליטות ב-75-80% בהשוואה לתנורי התכה מסורתיים. עם זאת, האתגרים כוללים אספקת גרוטאות מוגבלת, זיהומים בגרוטאות ועלויות חשמל גבוהות, במיוחד במקרים בהם זמינות האנרגיה הירוקה אינה מספקת.

אסטרטגיה ראויה לציון כוללת שילוב של מפעלי EAF עם מפעלי ברזל מופחת ישיר (DRI), המשתמשים בגז טבעי או מימן ירוק לייצור ברזל ספוג. שילוב זה שואף להתקרב לניטרליות פחמן בייצור פלדה תוך כדי התאמה לייצור פלדה באיכות גבוהה יותר.

ברחבי העולם, 43% מכושר ייצור הפלדה החדש שתוכנן בשנה האחרונה משתמש בטכנולוגיית EAF, עלייה מ-33% בשנה הקודמת. למרות התקדמות זו, מאמצי התעשייה עדיין אינם עומדים ביעד אפס פליטות נטו של הסוכנות הבינלאומית לאנרגיה עד 2050, הדורש 53% מכושר ייצור הפלדה הכולל עד 2050; התחזיות הנוכחיות מעריכות רק 32%.

סין, המהווה 62% מפליטות הפלדה העולמיות, ממלאת תפקיד מכריע בהתקדמות העולמית של התעשייה לקראת הפחתת פליטות.

תנורי קשת חשמליים, שכבר דומיננטיים בייצור פלדה בארה"ב, נתפסים כמכריעים להפחתת פליטות ברחבי העולם. חידושים בטכנולוגיית DRI המשתמשים במימן ירוק שואפים להשיג ייצור פלדה ראשוני עם טביעת רגל פחמנית מופחתת. מדינות עם גישה לאנרגיה ירוקה זולה, כמו סקנדינביה ואוסטרליה, צפויות להפיק תועלת מהמעבר הזה.

השקעות מרכזיות כוללות מאמצים של ענקיות פלדה כמו ארסלורמיטאל, תיסנקרופ וטאטא סטיל. רבות מהן תלויות בתמיכת משלם המסים לפיתוח תשתיות, כולל מתקני ייצור מימן נחוצים בקרבת מקום.

המעבר ל-EAFs מחייב השקעה משמעותית, מעברי תעסוקה בעלי השפעה ותמיכה במדיניות כדי להבטיח מעבר צודק לעובדים שנפגעו. התפתחות ייצור הפלדה צפויה להעדיף אזורים עם אנרגיה ירוקה נגישה ותשתיות מודרניות.

נדרשת האצה במעבר של התעשייה.