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我们真的需要煤来炼钢吗

时间:2021-11-02 11:11:51  来源:

在麋鹿谷,山顶开采煤矿每年开采数百万吨煤炭。当人们问及这些煤矿如何加剧气候变化时,泰克总是很快指出,这些煤矿生产的是炼钢煤,而不是用来发电的脏煤。

但这歪曲了问题。煤在炼钢过程中燃烧,炼钢煤中几乎所有的碳最终都以温室气体的形式存在于我们的大气中。用煤炼钢很脏。这是一个令人难以置信的碳密集型过程,约占全球排放量的 5%——与整个航空业一样多。当我们沿着麋鹿谷的煤炭从山区到钢厂时,结果发现它的温室气体排放量与我们在整个不列颠哥伦比亚省所做的一切一样多!

当然,虽然我们可以减少钢铁的使用并回收利用,但世界仍然需要钢铁(甚至,正如我们经常听到的那样,制造风力涡轮机)。幸运的是,如今已经有很多低碳钢的制造方法,而且零碳钢的技术已经出现。我们一直使用煤炼钢,使用的工艺在 100 多年来没有根本改变,原因很简单:它便宜。

所有煤炭对我们的气候都是坏消息

在我们研究炼钢煤的替代品之前,让我们仔细看看麋鹿谷煤矿和炼钢工艺。Teck 的 Elk Valley 矿山是直接温室气体排放的主要来源。大量柴油用于重型设备,天然气用于干燥煤。此外,在开采煤炭时,甲烷会从地球中释放出来。这些矿山每年总共排放 170 万吨温室气体,在我们的高速公路上排放了多达 50 万辆汽车和轻型卡车。1

每年大约有 2400 万吨煤炭从麋鹿谷运出——每天有数百辆火车车厢。从麋鹿谷出发,煤炭通过铁路运往海岸,然后被装载到船上,大部分运往亚洲——运输煤炭会额外排放超过 100 万吨的温室气体。2

从那里,煤被转化为焦炭,然后用于高炉碱性氧气炼钢工艺。煤在这个过程中做了三件事:燃烧以提供所需的大量热量,它提供气体以从铁矿石中去除氧气,大约 1% 的煤最终在钢中转化为碳。在此过程中,煤炭中约 99% 的碳最终进入我们的大气层,每年仅来自麋鹿谷煤矿的碳排放量就增加了大约 6000 万吨温室气体。3总的来说,从麋鹿谷落基山脉下开始的煤炭最终加剧了我们的全球气候危机,与不列颠哥伦比亚省的所有排放量一样多——这比每辆汽车、卡车、飞机、建筑物、我省的农场、工业用地和气井。

我们为什么要用煤炼钢?

我们知道,如果我们想避免气候变化的最坏影响,我们需要将碳排放量减少 80% 或 90%,因此很明显,我们不能继续烧煤来制造钢铁。我们能做些什么呢?好消息是煤炭不是我们唯一的选择。炼钢需要三样东西:大量的热量、去除氧气以将铁矿石转化为铁的某种方法以及将铁转化为钢的少量碳。碳很容易,你只需要一点点,它可以来自任何地方:在巴西,他们使用木炭,科学家们在实验室中使用了烧焦的甜菜茎,但少量的煤或天然气也可以。为了从铁矿石中去除氧气,氢气是一种行之有效的选择,可以通过可再生电力生产。热量,这是煤炭的主要用途,

无碳钢的最大障碍不是技术。它归结为美元和美分。煤很便宜,因为它只是从地下挖出来的。可再生能源价格更高,但这种差距每天都在缩小。如果我们忽略燃烧煤炭对环境和我们的未来造成的巨大成本,那么煤炭才会便宜。如果我们考虑到燃烧煤炭给我们自己和我们的星球带来的全部成本,可再生能源无疑比脏煤便宜得多。

钢铁的未来

泰克声称钢的氢工艺需要几十年的时间4,但是当我们的气氛继续升温时,我们根本没有时间等待。幸运的是,世界各地已经在建设多个氢基钢铁试验工厂,其中包括来自世界上最大的钢铁生产公司。我们需要付出巨大的努力在未来几年内大规模生产这一过程,很明显,政府需要向钢铁行业施加压力,以加快行动速度。

与此同时,我们需要尽可能减少炼钢煤的使用。幸运的是,今天只有 70% 的钢是用煤制成的。世界上另外 30% 的钢铁生产使用电弧炉,以再生钢或用天然气和氢气冶炼的铁为原料。回收显然是减少对新钢需求的首要任务,但钢已经大部分被回收,所以我们仍然需要一些新钢。

但我们也不需要煤炭来过渡到氢基钢。今天有一些大型工业工厂使用天然气生产直接还原铁,然后用电弧炉将铁变成钢。在这些工厂中,天然气被分解以制造氢气,氢气构成了用于还原铁和产生热量的大部分气体。这些工厂的碳排放量已经是煤钢厂的一半左右。5用可再生能源生产的氢气代替这些工厂使用的天然气中的氢气并不困难。与煤钢相比,使用可再生氢和少量天然气将大大减少每吨钢的碳排放量,并将为我们赢得宝贵的时间来扩大世界无化石燃料钢的生产规模。

如果我们要认真对待气候变化,我们就必须认真对待将炼钢煤留在地下。幸运的是,替代方案已经存在。与取代长途航班或使我们的农场和牧场脱碳相比,远离煤钢将是我们向低碳世界过渡的一个更容易的部分。

是时候开始规划麋鹿谷的煤炭后未来了。这意味着不再有新矿或矿场扩建,例如 North Coal在 Sparwood 附近拟建的矿场或 Teck 的大型Castle 扩建项目(请发送您对今天的环境评估的评论)。是时候停止假装炼钢煤不会对气候造成影响,而开始着手尝试恢复麋鹿谷 150 平方公里的煤矿和麋鹿河流域严重污染的水域的艰巨任务了。

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