Długa droga do „zielonej stali“

– Dysponujemy właściwą techniką i liniami produkcyjnymi. Nie mamy za to warunków, żeby korzystać z nich w sposób przynoszący dochód – mówi Volker Hille, kierownik wydziału technologii korporacyjnej w zakładach Salzgitter AG, drugim co do wielkości niemieckim producencie stali. Podobnie jak inni potentaci w tej branży, tacy jak ArcelorMittal czy ThyssenKrupp, firma Salzgitter AG także skupia się w badaniach nad nowymi technologiami, które pozwolą jej ograniczyć dotychczasową, wyjątkowo dużą emisję dwutlenku węgla towarzyszącą produkcji stali.

Wodór zamiast węgla

W metalurgii już od dawna trwają próby zastąpienia węgla wodorem podczas wytwarzania stali. Dzięki temu na końcu procesu produkcyjnego zamiast dwutlenku węgla wydzielałaby się tylko woda. Firma Salzgitter AG także podąża tą drogą. – Stawiamy na wyparcie węgla z naszego procesu produkcyjnego, a przez to także na unikanie emisji dwutlenku węgla – wyjaśnia Volker Hille. – Wyróżnia nas to na tle innych przedsiębiorstw –  dodaje.

Technologia jest już znana

Salzgitter AG pokłada największe nadzieje w nowatorskiej kombinacji kilku już dostępnych technologii. Dodatkowym komponentem jest gaz ziemny. W kilku regionach na świecie gaz ziemny jest tańszy od węgla. – Gaz ziemny składa się głównie z metanu i związanego z nim wodoru – tłumaczy dalej Hille. – Jeśli odniesiemy to do reakcji chemicznych, występujących podczas produkcji stali, zastosowanie gazu ziemnego sprawia, że wykonuje on połowę pracy przypadającej na wodór – podkreśla.

Takie instalacje przemysłowe działają już z powodzeniem w Afryce Północnej, na Bliskim Wschodzie, w Zatoce Meksykańskiej i w USA w tych regionach, w których wydobywa się gaz z łupków. Ich największą zaletą jest to, że bazując na gazie ziemnym, dzięki technologii opracowanej w firmie Salzgitter mogą one także działać wykorzystując wodór, zwraca uwagę Voker Hille. Co więcej, działają niezawodnie niezależnie od tego, jaką ilość gazu ziemnego się do nich wprowadzi.

Gaz ziemny jako składnik pomostowy

W razie przejścia na gaz ziemny w produkcji stali, także w Niemczech od razu można byłoby znacznie ograniczyć emisję dwutlenku węgla. Gdyby wszystkie stalownie zostały zmodyfikowane w ten sposób, emisja CO2 zmniejszyłaby się o 60 procent, a w razie użycia gazu ziemnego i wodoru – o około 80 procent. Na użycie wyłącznie wodoru trzeba byłoby się zdecydować tylko w wypadku realizacji celu w postaci redukcji dwutlenku węgla o 95 procent.

Przejście na produkcję stali w sposób przyjazny dla środowiska jednak dużo kosztuje. Ograniczenia natury gospodarczej i finansowej są w tym przypadku dużo wyższe niż przeszkody techniczne. Łączny koszt gazu ziemnego, wodoru i koniecznej do produkcji stali energii pochodzącej wyłącznie ze źródeł odnawialnych, są o wiele za duże w porównaniu ze stosowanym obecnie powszechnie węglem. Inwestowanie w nowe instalacje na skalę przemysłową opłaca się przedsiębiorstwom tylko wtedy, gdy produkowana w nich stal byłaby pod względem kosztów konkurencyjna wobec wytwarzanej w sposób tradycyjny.

Pod wyjątkowo silną presją czasu

Czas jednak nagli. W paryskim porozumieniu klimatycznym z 2015 roku jego sygnatariusze zobowiązali się do ograniczenia średniego wzrostu temperatury na Ziemi na poziomie niższym niż 2 stopnie Celsjusza w porównaniu z epoką przedprzemysłową. Dodatkowo zgodzili się także na podjęcie wysiłków na rzecz ograniczenia tego wzrostu do poziomu 1,5 stopnia Celsjusza, zwraca uwagę w rozmowie z Deutsche Welle Niklas Schinerl, ekspert ds. energii w organizacji Greenpeace.

Aby było to możliwe, już w roku 2035 należałoby wyeliminować dwutlenek węgla z procesów produkcyjnych. Szeroko obecnie dyskutowana neutralność klimatyczna, która ma być osiągnięta w roku 2050, polega na całkowitym wstrzymaniu emisji netto gazów cieplarnianych. Opowiada się za nią między innymi koncern ThyssenKrupp, który jednak orientuje się na wspomniane wyżej 2 stopnie Celsjusza, a nie umowę klimatyczną z Paryża.

– W tej chwili można w wielu miejscach zaobserwować, że osiągnięto w nich poziom, który grozi gwałtownym przyspieszeniem niekorzystnych zmian klimatycznych – podkreśla Niklas Schinerl. W jego przekonaniu oznacza to, że na zapobieżenie im mamy coraz mniej czasu.

Gwałtowny wzrost zapotrzebowania na energię

Innym, w gruncie rzeczy niedostrzeganym przez opinię publiczną problemem, jest gwałtowny wzrost zapotrzebowania na energię, wynikający z przejścia na technologie przyjazne dla klimatu i środowiska. Zwraca na to uwagę Volker Hille. Jego zdaniem, rozbudowa energetyki odnawialnej skupia się w tej chwili całkowicie na obecnym stanie rynku energii elektrycznej.

– Jeśli jednak przemysł chemiczny, przemysł stalowy i cementowy, a więc branże wyjątkowo energochłonne, zajmą się na większą skalę procesem dekarbonizacji gospodarki, w praktyce oznacza to zawsze poważne zużycie energii elektrycznej – podkreśla Hille. – Gdyby cały europejski przemysł stalowy poszedł naszą drogą dekarbonizacji, która oznacza redukcję emisji dwutlenku węgla o 95 procent, potrzebowałby na to dodatkowo 400 terawatogodzin energii elektrycznej rocznie. Dla porównania – w tej chwili w Niemczech wytwarza się łącznie 600 terawatogodzin prądu. Te liczba dowodzą wyraźnie, z jakim zadaniem chcemy się zmierzyć w bliskiej już przyszłości – podkreśla Hille.