Jak wodór, piece łukowe elektryczne i energia odgrywają rolę w zrównoważonych materiałach ogniotrwałych

Materiały ogniotrwałe, stosowane obecnie, nie osiągnęły pełnego potencjału z punktu widzenia zrównoważonego rozwoju. Rozważając ich zastosowanie w wysoce energochłonnych branżach, takich jak cement (gdzie produkcja odpowiada za prawie 7% światowej emisji CO₂) i stali (gdzie produkcja odpowiada za prawie 8% emisji CO₂), nadszedł czas na zmiany.

Czytaj dalej, aby odkryć, jak trendy zrównoważonego rozwoju, takie jak zielony wodór, elektryczne piece łukowe (EAF) i efektywność energetyczna odgrywają rolę w produkcji stali i cementu.

Wprowadzenie technologii zielonego wodoru w metalurgii i wyrobach cementowych odbywa się od jakiegoś czasu. Wiele firm na całym świecie wprowadza go jako alternatywę dla gazu, węgla i odpadów jako bardziej ekologiczne podejście do produkcji. Ten przełącznik odgrywa coraz ważniejszą rolę, ponieważ zarówno przemysł stalowy, jak i cementowy reprezentują łącznie około 15 procent światowej emisji dwutlenku węgla.

Aby to się stało, preparaty ogniotrwałe będą musiały zostać całkowicie przeprojektowane, aby wytrzymać wyższe temperatury i korozję wynikającą z zastosowania wodoru. Tam, gdzie branża wciąż pozostaje w tyle, to temat cenowy. Dzisiaj wodór kosztuje około 4 €/kilogram. Cena ta musi spaść do 1 euro, aby była konkurencyjna i korzystna.

Ale kiedy odnosimy sukces, jesteśmy mniej zależni od źródeł gazu ziemnego, a zamiast tego możemy polegać na energii wytwarzanej z farm wiatrowych i paneli słonecznych do produkcji wodoru. Takie podejście do wytwarzania wodoru jest bardziej zrównoważone i jest kluczem do celów zerowych emisji netto wyznaczonych na całym świecie.

Staromodny proces wielkopiecowy (BOF) pozostaje w tyle, ponieważ nowe podejścia z elektrycznymi piecami łukowymi (EAF) mogą być stosowane z wodorem, ostatecznie zmniejszając emisje. EAF wymagają znacznie mniej energii, a energia wytworzona w ramach ich działalności może zostać poddana recyklingowi i ponownie wykorzystaniu, co dobrze wpisuje się w szerszy obraz gospodarki o obiegu zamkniętym.

ArcelorMittal zainwestuje na przykład 1 miliard euro w Hiszpanii, aby stać się jedną z niewielu hutników na pełną skalę, aby osiągnąć zerową emisję dwutlenku węgla na świecie. w przypadku EAF produkcja będzie wymagała mniej ogniotrwałego produktu na tonę stali, ponieważ materiały będą wyższej jakości, a zatem będą miały wyższą wydajność w porównaniu do tych stosowanych w tradycyjnym BOF.

Po letnim skoku cen energii w 2022 roku i prognozach, że energia będzie średnio o 46% wyższa niż w ubiegłych latach, materiały ogniotrwałe muszą nadać priorytet formułom efektywności energetycznej.

Energochłonne branże, takie jak stal i cement, koncentrują się na materiałach izolacyjnych ze względu na kluczową rolę, jaką mogą odegrać w oszczędności kosztów. Jednym z trendów, które obserwujemy każdego dnia, jest stosowanie nowoczesnych rozwiązań, takich jak ultralekki odlew, aby zmniejszyć energię i zmniejszyć rozpraszanie ciepła z pieców.

Dodatkowo kluczem do efektywności energetycznej jest zwiększenie wydajności i trwałości produktów, aby zapewnić im dłuższą żywotność. Pozwoli to nie tylko przedłużyć żywotność materiału ogniotrwałego, ale także ograniczyć liczbę przystanków konserwacyjnych, co ostatecznie oszczędzi czas, zasoby i energię, ponieważ nie ma potrzeby zamykania produkcji.

Adrian Garcia jest menedżerem rynku w IMCD Hiszpania i kierownikiem ds. Rozwoju Biznesu w zakresie rozwiązań przemysłowych. Jako ekspert od materiałów ogniotrwałych pracował ponad 8 lat z klientami w Hiszpanii i całej Europie, aby opracować innowacyjne preparaty, które oszczędzają czas, pieniądze i zasoby.