WAI：用生物炭替代化石碳，確?？沙掷m(xù)的未來(lái)
2024-01-29
從鋸末、樹皮、木片和刨花以及其他城市固廢中揀選出來(lái)的廢木材都具有可轉(zhuǎn)化為生物炭的潛力。
鋼鐵行業(yè)迄今已取得多項(xiàng)技術(shù)進(jìn)步，但世界上大部分鋼鐵仍然采用高爐生產(chǎn)，其產(chǎn)生的溫室氣體占全球溫室氣體排放量的8%以上。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)向我們發(fā)出了一個(gè)非常明確的信息:為實(shí)現(xiàn)凈零目標(biāo)，我們應(yīng)該充分考慮和認(rèn)真采納每個(gè)解決方案。
挪威作為歐洲可再生能源中心，可為此作出巨大貢獻(xiàn)。為幫助冶金行業(yè)實(shí)現(xiàn)脫碳目標(biāo)，WAI Environmental Solutions (WAI) 的挪威總公司和中國(guó)子公司提出了具有成本效益的解決方案:生物炭。WAI 聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官 Steinar Danielsen先生和 WAI 聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席技術(shù)官辛剛博士清醒看到前進(jìn)路上的挑戰(zhàn)和風(fēng)險(xiǎn)，他們有信心實(shí)現(xiàn)最終目標(biāo):讓我們生活的世界更美好。Green Steel World很高興有這次機(jī)會(huì)采訪Danielsen先生和辛剛博士，從而更深入了解WAI 對(duì)行業(yè)的愿景以及對(duì)未來(lái)的規(guī)劃。
歐洲鋼鐵行業(yè)貢獻(xiàn)了歐洲GDP總量的1.3%(2021年數(shù)據(jù))，但同時(shí)也貢獻(xiàn)了CO2排放總量的8%。歐盟及各國(guó)都投入了大量補(bǔ)貼來(lái)幫助鋼鐵行業(yè)脫碳。除撥款之外，大型產(chǎn)業(yè)基金和投資公司也在為這一前所未有的工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施轉(zhuǎn)型作出貢獻(xiàn)。氫和碳的捕獲、儲(chǔ)存以及利用是當(dāng)今鋼鐵行業(yè)脫碳的主流技術(shù)。
回溯到幾百年前，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)鋼鐵工業(yè)最初是使用木炭(生物炭)作為還原劑從鐵礦石中脫除氧氣來(lái)煉鐵。大約 150 年前，質(zhì)量更高且更易獲得的煤炭進(jìn)入了人們的視野，并取代了木炭。
WAI 成立于 2017 年。在某種意義上，WAI 在引導(dǎo)鋼鐵行業(yè)走向最初的起點(diǎn)。簡(jiǎn)而言之，WAI 用生物炭來(lái)替代冶金行業(yè)所使用的化石碳。“我們已經(jīng)開發(fā)出能夠產(chǎn)出高質(zhì)量生物炭的技術(shù)，其密度、機(jī)械性和耐熱性滿足直接替代化石碳的要求，” 在我們深入討論這個(gè)話題時(shí)，辛剛博士指出。 “我們的工藝結(jié)合了熱解和生物炭改性技術(shù)等傳統(tǒng)方法。通過(guò)在傳統(tǒng)生物能源工廠中實(shí)施新技術(shù)，不僅能產(chǎn)出生物能源，還能產(chǎn)出生物炭等材料。熱解技術(shù)本身最近取得了許多進(jìn)展。該技術(shù)具有高度可擴(kuò)展性，只要原料來(lái)源穩(wěn)定，就可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。”
鋸末、樹皮、木片和刨花以及其他從城市固廢中揀選出來(lái)的廢木材都是有潛力轉(zhuǎn)化為生物炭的原料。根據(jù) WAI 的產(chǎn)品碳足跡分析，每噸生物炭可替代重達(dá) 1.3噸的化石碳，相當(dāng)于減少 3.3噸CO2 排放量。
“目前，木炭主要產(chǎn)自巴西和東南亞的硬木。這一過(guò)程不僅能源效率低下，而且運(yùn)輸時(shí)間長(zhǎng)、成本高。我們認(rèn)為，最好的解決方案是，在不改變最終冶金產(chǎn)品的性質(zhì)，也不改變所需冶煉設(shè)施的情況下，在當(dāng)?shù)厥褂蒙謿埩粑锘驈U木材，以生產(chǎn)高質(zhì)量的生物炭來(lái)直接替代煉鋼過(guò)程中所需的冶金煤和焦炭。這樣，鋼鐵企業(yè)就無(wú)需大量投資。”辛剛博士評(píng)論道。
WAI的商業(yè)模式不僅有利于鋼鐵行業(yè)，也有利于木材行業(yè)。由于鋸木廠對(duì)其副產(chǎn)品沒(méi)有良好的解決方案，他們不得不將副產(chǎn)品運(yùn)送到其他設(shè)施，例如造紙廠和焚燒廠。由于產(chǎn)品體積大且含水量可能高于50%，生物質(zhì)的價(jià)值在運(yùn)輸過(guò)程中大大降低。
辛剛博士再次強(qiáng)調(diào)了可持續(xù)戰(zhàn)略的廣泛應(yīng)用，并提出了合適的解決方案。 “通過(guò)在鋸木廠內(nèi)建立生物炭生產(chǎn)設(shè)施，將鋸木廠副產(chǎn)品轉(zhuǎn)變?yōu)樯锾坎⒅圃焯款w粒。同直接運(yùn)輸鋸木廠副產(chǎn)品相比，這可以減少高達(dá) 90% 的運(yùn)輸量。”
合成氣是 WAI 可持續(xù)生產(chǎn)過(guò)程中獲得的副產(chǎn)品。得益于有機(jī)朗肯循環(huán)，生產(chǎn)過(guò)程同時(shí)可產(chǎn)出熱水、蒸汽和電力。 “如果在鋸木廠落地我們的技術(shù)，我們將能夠回收熱能，用于鋸木廠木頭產(chǎn)品的干化。鋸木廠則無(wú)需投資新的鍋爐或新的煙氣處理設(shè)施，”辛剛博士解釋道。
WAI 的兩位聯(lián)合創(chuàng)始人確信，在鋼鐵行業(yè)認(rèn)識(shí)到生物炭的潛力之后，隨著技術(shù)的進(jìn)步，木材工業(yè)也將很快跟進(jìn)。 “挪威及其他歐洲國(guó)家都有固定的時(shí)限來(lái)更換現(xiàn)有鍋爐。我們希望能夠落實(shí)我們的規(guī)劃，向企業(yè)展示存在一種更具可持續(xù)性、更具成本效益的選擇。企業(yè)無(wú)需購(gòu)買新鍋爐或?qū)⑸镔|(zhì)運(yùn)送到焚燒廠處理。” Danielsen先生表示。
