Hydro- Sản phẩm phụ sinh ra trong sản xuất thép gây ô nhiễm môi trường

Ngành công nghiệp thép chiếm 4% tổng lượng khí thải CO2 ở Châu Âu và 22% lượng khí thải cacbon công nghiệp ở Châu Âu. Một số phương pháp được lựa chọn để khử cacbon như tăng hiệu quả của các phương pháp sản xuất hiện tại, tái chế thép, thu giữ và lưu trữ cacbon (CCS) và hydro. Giải pháp để khử cacbon bằng Hydrogen trong ngành công nghiệp đang ngày càng nhận được nhiều sự quan tâm. Có hai cách mà hydro có thể được sử dụng trong sản xuất thép: làm chất khử phụ trong quá trình BF-BOF (H2-BF) hoặc như chất khử duy nhất trong quá trình được gọi là khử trực tiếp sắt hoặc DRI (H2- DRI). Bài viết này sẽ tập trung vào phương pháp H2-BF, giúp bạn đọc có cái nhìn chi tiết hơn về cách xử lý khí thải này.

Sử dụng hydro trong  lò cao –  Lộ trình lò oxy cơ bản  (BF-BOF) 

Phần lớn lượng khí thải đến từ lò cao và nhà máy luyện cốc. Nhà máy luyện cốc sản xuất than luyện cốc,  được sử dụng trong lò cao vừa làm nguồn nhiệt vừa để  khử sắt. H2 -BF có khả năng giảm phát thải cả trong nhà máy than cốc và lò cao vì giảm lượng than cần thiết và chỉ tạo thành nước sau khi phản ứng với quặng sắt thay vì carbon dioxide. Các chất khử phụ phổ biến nhất là than nghiền (PC), dầu, khí tự nhiên, hoặc kết hợp của những chất này, tất cả đều tạo ra CO2.

Tuy nhiên, việc chỉ sử dụng hydro trong lò cao là không thể khả thi và do đó, H2-BF thường được sử dụng để giảm phát thải. Một số nhà sản xuất thép châu Âu có kế hoạch sử dụng H2-BF (bảng 1).

Hydro từ quá trình điện phân

Trong một số cách sản xuất hydro,  năng lượng tái tạo kết hợp với điện phân nên được ưu tiên vì nó đạt được mức cắt giảm phát thải lớn nhất, do sử dụng hydro trong BF-BOF . Nếu hydro được sản xuất thông qua điện phân sử dụng điện lưới của Đức , lượng phát thải có thể tăng 36,7%.  

Kết luận

  • Việc bơm green hydro vào tuyến đường BF – BOF  có thể giảm lượng khí thải  xuống  21% .
  • Hydro từ quá trình điện phân với điện lưới có thể làm tăng lượng phát thải của tuyến BF-BOF lên 36,9% tùy thuộc vào cường độ phát thải của lưới điện.
  • Sử dụng  grey hydro  từ  cải cách khí tự nhiên  có thể làm giảm lượng khí thải của  2,1% . Hydro xanh lam có thể làm giảm phát thải tương tự như hydro xanh lục.
  • Không nên nhầm lẫn thép Hydrogen BF với Hydrogen trực tiếp khử quặng sắt, điều này thực sự có thể giảm lượng khí thải rất thấp và tạo ra thép trung tính carbon.