日本的目标是加快氢基炼钢的技术创新,以帮助该国钢铁行业在全球范围内迎头赶上,并在不断增长的绿色钢铁市场中处于领先地位。
贸易和工业部 (Meti) 今天提出了一项计划,通过利用氢基炼钢和直接还原铁 (DRI) 技术实现显着减少二氧化碳 (CO2)。Meti 计划使用 2 万亿日元(181 亿美元)政府基金的一部分来补贴此类炼钢工艺的技术创新,该基金旨在支持未来 10 年的绿色创新项目,努力到 2050 年实现社会脱碳。
根据该计划,Meti 希望钢铁行业到 2030 年将“50 号课程”项目中开发的炼钢技术商业化,该技术使用高炉 (BF) 中的含氢气体来促进氢气还原。Course 50 项目于 2008 年由日本钢厂启动,通过结合使用含氢焦炉煤气作为还原剂的技术和高炉炼钢技术相结合,已经证明可以在 12m³ 试验高炉炼钢过程中减少 30% 的 CO2 排放量。 - 从高炉气体中高效分离和回收二氧化碳。
该部的目标是到 2030 年将该技术商业应用到至少一座内部容积为 5,000m³ 级的大型高炉。日本拥有 14 座内部容积超过 5,000m³ 的高炉。
Meti 还鼓励该行业开发氢还原炼钢技术,将二氧化碳排放量减少 50%,方法是将氢气直接吹入正在运行的高炉并用生物质或直接还原铁替代部分焦炭,或者使用氢气合成的甲烷和回收的二氧化碳作为还原剂。该部的目标是到 2030 年在超过 500 立方米的测试高炉中进行该技术的示范项目。
钢铁行业是日本制造业中最大的二氧化碳排放量,占2019 年 4 月至 2020 年 3 月财政年度能源衍生制造二氧化碳排放量的 40%,总计 3.86 亿吨。
根据拟议的计划,Meti 计划到 2030 年验证基本技术,利用使用氢气的 DRI 工艺,与传统的高炉炼钢相比,二氧化碳减少 50%。它还希望开发一项技术,以在 2030 年之前控制 DRI 电弧炉 (EAF) 工艺生产的钢中的杂质,作为努力继续利用日本钢厂满足特别是汽车需求的优质钢生产能力的一部分制造业。
日本钢厂一直在探索转向绿色钢铁生产的选择,因为该行业已承诺到 2050 年实现脱碳。日本最大的钢厂新日铁计划探索大规模电弧炉和氢气的使用,作为实现其 2050 年脱碳目标的努力的一部分。
JFE Steel 正致力于开发在高炉中使用合成甲烷作为还原剂的技术,同时探索使用铁焦的炼铁工艺。神户制钢还利用美国子公司 Midrex 开发的 DRI 工艺验证 CO2 减排技术。
受 Covid-19 影响导致制造业需求下滑的压力,日本 2020-21 年的粗钢产量降至 52 年来的最低水平 8280 万吨。该行业是核电的最大支持者之一,在该行业努力扩大氢气使用和脱碳的同时,一再呼吁政府限制电价。