“实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革，是对生产、消费、技术、经济和能源体系的一次历史性革命。作为工业行业中最主要的上游产业，同时也是最大的碳排放行业（约占中国碳排放总量的16%），钢铁行业应提前布局，为其他新兴工业部门提供碳排放空间。目前，钢铁行业碳达峰目标初定为：2025年前实现碳达峰，2030年碳排放量较峰值减少30%。”5月14日，北京科技大学教授、钢铁冶金新技术国家重点实验室副主任左海滨就钢铁行业碳减排路径等问题接受《中国冶金报》记者专访时这样强调，“我国钢铁行业以长流程生产模式为主，高炉炼铁技术经过不断发展已相当成熟，依靠现有技术实现钢铁行业进一步大幅节能减排的潜力已十分有限。因此，要想在2025年前实现碳达峰，唯有突破现有的生产模式。从目前来看，氢冶金被公认为是比较理想的低碳冶金技术路径。”
在采访中，他向《中国冶金报》记者介绍了目前国内外主要的低碳冶金技术项目和研究进展情况，并就我国钢铁行业、钢铁企业如何走好碳减排之路出谋划策。
世界两大主流低碳冶金技术路径
“目前，世界范围内正在探索的低碳冶金技术路径主要分为两大类，一类是针对长流程的，主要通过向高炉喷吹富氢还原气体以降低碳消耗，从而实现二氧化碳减排，目前致力于研究此路径的国家主要有中国、日本、韩国、德国等；另一类是针对短流程的，涉及工艺主要包括MIDREX、HYL/Energiron（两种气基竖炉直接还原工艺）等，目前正在研究这一路径的国家主要有瑞典、奥地利、德国等。同时，德国和中国是少有的两种低碳冶金技术研究同时兼顾的国家。”左海滨在介绍各国低碳冶金技术路径和进展情况时这样归纳道。
“日本最著名的低碳冶金项目就是COURSE50项目（日本环境和谐型炼铁工艺技术开发项目）。”左海滨表示。该项目于2008年7月份启动，重点研发基于氢还原的高炉煤气分离、回收二氧化碳技术，计划在2030年将二氧化碳排放量降低30%，并在2050年使该技术得到普及应用。“在此基础上，日本铁钢联盟还有一个升级版——以2100年为目标的‘挑战零碳钢’长期愿景，将开展以氢为原料的超级COURSE50项目。”他介绍道。
韩国浦项制铁的富氢高炉炼铁技术，目标是减少10%的二氧化碳排放。韩国浦项制铁计划在2018年～2024年发展二氧化碳减排型炼铁技术，2025年通过官民合作开始进行试验，到2030年投入2座高炉试运行，到2040年投入12座高炉。
总体来看，以中日韩为代表的亚洲国家的低碳技术路径主要基于现有的长流程生产模式，以高炉富氢冶炼为主。同时，中日韩三国也是目前高炉大型化的代表，联合贡献了世界32座5000立方米及以上高炉中的28座（中国9座、日本11座、韩国8座）。
“以瑞典、奥地利为代表的欧洲国家的低碳技术路径以绿氢直接还原+电炉为主。”左海滨介绍道。瑞典HYBRIT项目（无化石燃料海绵铁生产中试线）是采用氢气替代炼焦煤、焦炭或天然气的突破性炼铁技术。该技术计划在2018年～2024年进行全面可行性研究，并建立中试厂进行试验，在2025年～2035年建设示范厂，之后实现商用。“如果投入使用，瑞典的温室气体排放量将减少10%，芬兰将减少7%。”他表示。目前，该项目处于试验阶段，计划到2045年实现非化石能源炼钢。
此外，奥地利的H2FUTURE项目（无二氧化碳工业氢试制工厂）采用氢气直接还原铁工艺，旨在通过研发氢气替代焦炭冶炼技术，降低钢铁生产过程中二氧化碳排放量，计划到2050年减少80%的二氧化碳排放量。
“目前，中国宝武、河钢、包钢等钢企明确发布碳达峰、碳中和目标，并设计了低碳冶金技术路径图。大部分钢企目前仍在观望，择机确定适合自身的低碳冶金路径。”左海滨告诉《中国冶金报》记者。
他认为，钢企选择低碳冶金路径要量体裁衣，不仅要考虑自身条件、地方资源、当地经济结构等因素，还要从技术成本、能耗、碳排放等方面进行综合考虑。“无论采用哪种技术路径，煤气脱除二氧化碳循环利用结合CCUS（二氧化碳捕集、封存、利用）技术都是绕不开的。”左海滨强调。
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