葉千繪
日前，日本制鐵宣布，其在日本君津地區鋼鐵廠展開的減碳技術開發試驗中，實現了在高爐冶煉過程中加入氫氣從而減少22%的二氧化碳排放量。參與該試驗的氫還原試驗爐容量為12立方米。該試驗的最終目標是在高爐冶煉過程中減少50%以上的二氧化碳排放量。由日本制鐵、JFE鋼鐵公司、神戶制鋼所、金屬材料研究開發中心等4家公司及機構組成的財團，從2022年5月份開始嘗試在高爐冶煉過程中將部分碳換成氫氣，以減少二氧化碳排放。日本制鐵還曾在2021年3月份公布的“日本制鐵碳中和展望2050”中指出，其將在充分利用“高爐氫還原”的基礎上，積極推進“大型電爐的高級制鋼”和“氫還原鐵制造”創新性技術的研發與應用，以實現企業生產運營碳中和。
近年來，關于氫氣應用的技術創新在日本鋼鐵企業間掀起了熱潮。然而，只專注于低碳創新技術的研發與應用就一定是推動鋼鐵行業實現低碳轉型的“萬全之策”嗎？日本國立環境研究所此前利用數學模型分析了在符合“碳中和社會”碳預算的情況下未來日本鋼鐵的生產和利用情況。結果顯示，即使該國的低碳技術開發如期取得進展，可由于可再生能源電力、氫氣的供應受限，預計在該國于2050年成功步入“碳中和社會”后，其鋼鐵產量和需求量可能只有目前水平的一半左右。
如何才能避免這類現象發生？日本國立環境研究所建議，該國鋼鐵行業應與下游行業積極協同推進以下兩個措施：一是建立全產業鏈的高質量循環利用系統，利用廢鋼生產高級鋼材；二是轉變新商業模式，以求鋼鐵企業能夠使用比目前更少的鋼材為下游客戶提供服務。日本國立環境研究所認為，該國到2050年實現碳中和的關鍵是，從大量使用廉價材料的現代社會迅速過渡到高效使用高性能材料的社會，并為整個社會的資源受限做好準備。
據了解，目前日本大部分廢鋼被降級循環利用，以制作鋼筋和型鋼等建筑鋼材，而不是對于雜質含量有嚴格要求的優質鋼材。日本國立環境研究所表示，在日本境內，目前電爐鋼占其建筑業用鋼總量的60%以上，而對高端鋼材依賴度較高的汽車行業而言，這一占比尚不足20%。
也有日本學者表示，即使創新低碳技術快速在該國境內普及，循環經濟也加速發展，但可再生能源電力、氫氣在該國的供應受限，到2050年，該國的鋼鐵產量和需求量增長可能會比現在受到更多的限制。特別是如果該國繼續將廢鋼降級循環利用，那么該國依賴高爐—轉爐工藝冶煉的高端鋼材產能未來將受到更為嚴重的制約。如果該國鋼鐵行業推進低碳轉型嚴重依賴于先進低碳技術研發，那么這就意味著其將確保未來工業生產運行穩定的希望都放在了尚不確定的技術研發成果上。
由此可見，盡快建立全產業鏈的高質量循環利用系統以及上下游行業新的商業合作模式，對于該國從容應對“碳中和社會”對其鋼鐵產量與需求量增長帶來的挑戰尤為重要。
《中國冶金報》（2023年08月25日 02版二版）
