A formação da competitividade verde e de baixo carbono do ferro e do aço contém trilhões de oportunidades de negócios. A inovação tecnológica de baixo carbono em ferro e aço é uma terra quente para usinas siderúrgicas, fornecedores de tecnologia de baixo carbono e ecossistema de inovação tecnológica de baixo carbono nas próximas décadas.
Recentemente, os pareceres orientadores sobre a promoção do desenvolvimento de alta qualidade da indústria de ferro e aço (doravante referidos como os pareceres) emitidos conjuntamente pelo Ministério da indústria e tecnologia da informação, a Comissão Nacional de Desenvolvimento e Reforma, o Ministério do Meio Ambiente Ecológico e outros três ministérios e comissões propuseram que, até 2025, a indústria de ferro e aço formará basicamente uma estrutura de layout racional, fornecimento estável de recursos, tecnologia avançada e equipamentos, marca de qualidade proeminente, alto nível de inteligência, forte competitividade global Padrão de desenvolvimento verde, baixo carbono e sustentável de alta qualidade. A indústria siderúrgica “garante que o pico de carbono será alcançado até 2030”.
O 21st Century Business Herald aprendeu com a associação da indústria de ferro e aço da China que o plano de implementação para o pico de carbono na indústria de ferro e aço foi preparado pela Comissão Nacional de Desenvolvimento e Reforma, o Ministério da indústria e tecnologia da informação e outros departamentos relevantes, e será lançado a tempo em 2022. Como o maior produtor de aço do mundo, a China produziu 1,033 bilhões de toneladas de aço bruto em 2021, representando mais de 50% da produção global de aço bruto. A emissão de dióxido de carbono da indústria de ferro e aço da China representa cerca de 15% do total do país. É a indústria com a maior emissão de carbono entre as 31 categorias da indústria transformadora.
O plano de implementação de pico de carbono da indústria de ferro e aço da China e o roteiro de tecnologia de neutralização de carbono basicamente tomaram forma. Quais tecnologias podem atender às necessidades da transformação atual? China Baowu propõe inovar o modo de produção do conversor de alto-forno e construir um sistema de tecnologia de alto-forno de circulação de carbono rico em hidrogênio e tecnologia de metalurgia de hidrogênio para reduzir o carbono.Qual é o maior impacto na mudança no processo de produção de ferro e aço após a reconstrução do fluxo de processo?
Recentemente, o repórter do 21st Century Business Herald (doravante referido como “21st century”) entrevistou Zhang Yongjie, pesquisador chefe do Instituto Central de Pesquisa da China Baowu ferro e aço Grupo, com as perguntas acima. Zhang Yongjie disse que como o arroz da indústria, ferro e aço é o motor da economia verde. Ao realizar o pico de carbono e neutralização de carbono, nesta extensa e profunda mudança econômica e social sistemática, ferro e aço devem formar sua própria competitividade única de baixo carbono. Isto não só requer inovação sistemática em tecnologia de materiais de ferro e aço e tecnologia de fabricação, presta atenção ao impacto de tecnologias disruptivas, prospectivas e inovadoras na indústria e promove a transformação verde e de baixo carbono e o desenvolvimento do ferro e do aço com reconstrução tecnológica.Ao mesmo tempo, exige que a siderurgia e a indústria siderúrgica, bem como o sistema operacional das indústrias relacionadas a montante e a jusante, reformem, construam e melhorem continuamente o quadro de inovação tecnológica de baixo carbono, Promover a formação de um sistema de desenvolvimento verde e de baixo carbono para ferro e aço.
necessidade e abordagem da transformação verde e de baixo carbono do ferro e do aço
século 21: Plano de implementação de pico de carbono da indústria siderúrgica da China e roteiro de tecnologia de neutralização de carbono basicamente tomaram forma.Quais são as vantagens da indústria siderúrgica em promover a realização do objetivo “duplo carbono”?
Zhang Yongjie: primeiro, as vantagens das propriedades verdes dos materiais de aço. O aço é um produto verde altamente reciclável e o motor da economia verde. A fabricação de aço produzirá certas emissões de carbono, mas os benefícios de redução de emissões de carbono de materiais de aço avançados como o motor da redução de emissões são mais significativos.
De acordo com a pesquisa do BCG e vdeh (2013), contribuição dos aços para uma Europa de baixo carbono 2050), a redução das emissões de dióxido de carbono promovida pelo aço é seis vezes maior do que a do processo de produção do aço. Como um dos materiais básicos que fazem a maior contribuição para a construção econômica nacional e desenvolvimento social, produtos de ferro e aço com maior resistência, vida útil mais longa e melhor eficiência apoiarão fortemente a sociedade para realizar a transformação de baixo carbono através da inovação de processos.
Em segundo lugar, a escolha do mercado apoia a sua transformação para zero carbono. No processo de transformação verde e de baixo carbono de toda a sociedade, a demanda do mercado por materiais de ferro e aço está aumentando dia a dia, resultado da escolha do mercado de ferro e aço, um material verde e de baixo carbono, impulsionado pela demanda. Pessoas com insights na indústria acreditam que o aço é a “resposta” do carbono e não o “problema” do carbono. No entanto, devido à enorme demanda global pela quantidade total de aço, o enorme consumo de energia, consumo de recursos e emissões não podem ser ignorados.A transformação verde e de baixo carbono do aço é a necessidade de romper as duras restrições do meio ambiente e recursos. Do ponto de vista da concorrência inter-indústria e da concorrência internacional, bem como da perspectiva de toda a cadeia industrial e de todo o ciclo de vida, a competitividade de baixo carbono do ferro e do aço não é apenas a necessidade do desenvolvimento da indústria, mas também a necessidade da indústria downstream de ferro e aço da China como um grande país de fabricação para participar da concorrência internacional.
Terceiro, orientação orientada para políticas e vantagens orientadas para talentos. Recentemente, o Ministério da Indústria e Tecnologia da Informação, a Comissão Nacional de Desenvolvimento e Reforma e o Ministério do Meio Ambiente Ecológico emitiram os pareceres orientadores sobre a promoção do desenvolvimento de alta qualidade da indústria siderúrgica. Como o maior produtor de aço do mundo, a indústria siderúrgica da China também é uma das indústrias mais orientadas para o mercado.O volume industrial, pessoal técnico e base técnica têm capacidade suficiente para apoiar sua transformação.
Século XXI: Que aspectos a indústria siderúrgica realizará a transformação verde e de baixo carbono, de modo a permitir o desenvolvimento verde e de baixo carbono de toda a sociedade? Quais tecnologias relevantes podem atender às necessidades de transformação?
Zhang Yongjie: metas de duplo carbono” são alcançadas e a competitividade de baixo carbono é formada. o desenvolvimento verde e de baixo carbono do ferro e do aço deve seguir a inovação da estrutura da energia e da matéria prima, do projeto e da aplicação de materiais do ferro e do aço, do equipamento e do processo do processo, etc
Inovação em estrutura energética refere-se à aplicação de energia zero carbono e energia não fóssil de baixo carbono, como energia eólica e solar hidrelétrica, energia nuclear e biomassa em empresas siderúrgicas.Inovação em estrutura de matérias-primas refere-se à entrada e utilização de matérias-primas de baixo carbono, como sucata de aço e ferro reduzido direto de baixo carbono (DRI); A inovação de design e aplicação de materiais de aço é desenvolver produtos verdes com alta resistência, resistência às intempéries, resistência à erosão, peso leve e longa vida, melhorar a eficiência do material e eficiência de reciclagem e apoiar os usuários downstream para reduzir o carbono; A inovação do processo do equipamento de processo concentra-se mais em novas tecnologias subversivas, prospectivas e revolucionárias para realizar a descarbonização do processo, tais como metalurgia da energia do hidrogênio, tecnologia de alto-forno de reciclagem de carbono rica em hidrogênio, tecnologia de captura, utilização ou armazenamento de dióxido de carbono (CCUs), etc.
Além disso, devemos aprofundar a fabricação inteligente, aplicar 5g, big data, Internet industrial, inteligência artificial e outras tecnologias da informação de nova geração a todos os elos de design empresarial e P & D, produção e fabricação, marketing e assim por diante, e trabalhar juntos para promover a ecologização da fabricação de aço e fabricação de aço verde por meio de empoderamento digital. A indústria de ferro e aço deve coordenar o baixo carbono com várias indústrias, como a co-produção química de ferro e aço e a co-produção de construção de ferro e aço. Tudo isso contribui para a transformação e desenvolvimento social.
21st century: how can iron and steel cooperate to build a “double carbon” advantage?
Zhang Yongjie: Em primeiro lugar, o ferro e o aço são uma indústria intensiva em tecnologia. O ferro e o aço devem liderar a inovação tecnológica de baixo carbono e exportá-lo para outras indústrias.
Em segundo lugar, destaca-se o atributo verde dos materiais siderúrgicos e seus subprodutos: a substituição dos materiais siderúrgicos apoia a aplicação a jusante da redução de carbono, e subprodutos como escória de aço substituem a produção de cimento, de modo a orientar o público e a sociedade a mudar sua compreensão sobre o aço.
Em terceiro lugar, o desenvolvimento da energia é inseparável do aço. A indústria siderúrgica deve prestar atenção à pesquisa e desenvolvimento de energia verde e participar na construção de infra-estruturas de projetos energéticos e equipamentos verdes, como energia eólica, fotovoltaica e hidrogênio, de modo a apoiar a indústria siderúrgica para obter energia verde suficiente e barata.
Quarto, participar de agências governamentais, associações, alianças e outras atividades, realizar sugestões de políticas ou participar da formulação, implementar orientações padrão e lutar pelo apoio de fundos públicos verdes.
Em quinto lugar, criar um ecossistema de inovação de baixo carbono entre indústrias e indústrias e promover a redução colaborativa de carbono entre aço e usuários upstream e downstream a partir do design de nível superior e consideração geral das normas nacionais. Imagine a mudança da intensidade de emissão de carbono de edifícios demolidos e reconstruídos em 20 anos e engenharia civil em 100 anos. China Baowu, juntamente com empresas siderúrgicas globais e parceiros ecossistêmicos, estabeleceu a “aliança global de inovação em metalurgia de baixo carbono” para tentar reconstruir aço verde e baixo carbono e impulsionar o desenvolvimento verde da indústria.
reestruturação tecnológica para promover a competitividade de baixo carbono do ferro e do aço
século 21: antes, a China Baowu propôs inovar o modo de produção do conversor de alto-forno e construir um sistema de tecnologia de alto-forno de circulação de carbono rico em hidrogênio e tecnologia de metalurgia de hidrogênio para reduzir o carbono. Qual é a maior mudança no processo de produção de aço após a reconstrução do fluxo do processo?
Zhang Yongjie: atualmente, os processos principais no mundo são processo de conversão de alto-forno (BF-BOF) e processo de forno elétrico (EAF). O processo longo do conversor de alto-forno da China é dominante. Em 2020, a produção da China de aço de forno elétrico representou apenas 10,4%, o que está longe da média mundial de 30%, quase 70% nos Estados Unidos e cerca de 50% em outras regiões fora da China.
O desenvolvimento da rota do forno elétrico é uma tendência: uma é usar recursos de sucata como matéria-prima de fundição, e a outra é usar ferro reduzido direto (DRI) como matéria-prima de fundição. DRI pode ser obtida através da redução direta do minério de ferro com energia de baixo carbono, como hidrogênio e metano. O alto-forno é um reator altamente eficiente com eficiência energética superior a 90%.
Alto-forno de circulação de carbono rico em hidrogênio, CCUs de gás de alto forno e grande proporção de sucata de conversor são o foco de P & D do projeto ulcos europeu, do curso japonês 50 e do POSCO coreano. Do ponto de vista da eficiência energética, a emissão de carbono dessas tecnologias não é necessariamente muito maior do que a das tecnologias de processo emergentes. Lawrence Berkeley Laboratory, nos Estados Unidos, acredita que esse processo pode reduzir o carbono no processo de alto-forno em 50%, o que pode ser o destaque da atenção dos empreendedores à inovação tecnológica e investimento em inovação tecnológica. Atualmente, uma variedade de rotas tecnológicas competem pela excelência.
após a reconstrução do fluxo de processo o fluxo de energia de ferro e aço e fluxo de ferrite mudará, e o sistema de rede de energia correspondente enfrentará reconstrução por exemplo, a quantidade de gás de forno de coque, gás de alto forno e gás conversor produzido pelo processo tradicional mudará muito, e pode ser mais econômico usar hidrogênio e monóxido de carbono como agentes redutores; Por outro lado, com o progresso da tecnologia de energia verde, seu custo diminuiu ainda mais. A reengenharia de processos provoca a mudança do modo geral de consumo de energia da usina siderúrgica e a reconstrução do sistema energético Baoshan Iron & Steel Co.Ltd(600019) 2020, projeto que ganhou o primeiro prêmio de progresso científico e tecnológico na indústria metalúrgica é tentar reconstruir e praticar a energia tradicional de ferro e aço com a aplicação da tecnologia de energia distribuída e sistema de fusão de informação física (CPS), que será aprofundado e popularizado no contexto do duplo carbono.
21st century: Que explorações e esforços tem Baowu feito na reconstrução da inovação tecnológica existente?
Zhang Yongjie: A China Baowu há muito prestou atenção à reconstrução da tecnologia de ferro e aço, explorou constantemente tecnologias inovadoras de baixo carbono, contribuiu para resolver problemas comuns na indústria e desempenhou um papel de liderança como uma empresa líder. Baowu carbono Zhonghe fundo de investimento.
O planejamento de rotas de tecnologia metalúrgica de baixo carbono da Baowu inclui: redução de carbono da eficiência energética extrema do processo de ferro e aço, redução de carbono da tecnologia de processo de alto forno reconstruído, redução de carbono da tecnologia de metalurgia de hidrogênio, redução de carbono do processo curto perto da tecnologia de fabricação final, redução de carbono da economia circular, redução de carbono da tecnologia de utilização de recursos de dióxido de carbono, etc minha equipe se concentra principalmente na pesquisa e desenvolvimento da tecnologia de eficiência energética extrema do aço, e publicou o livro “pesquisa e desenvolvimento e aplicação de aço de baixo carbono e alta eficiência energética tecnologia problema comum” na Metallurgical Industry Press em 2019, esperando compartilhar a prática de pesquisa e desenvolvimento da tecnologia verde e baixo carbono do grupo Baowu com a indústria.
Por um lado, procura fazer avanços em tecnologias disruptivas. Por outro lado, a indústria de ferro e aço da China tem um desenvolvimento em larga escala e desigual. O potencial de conservação de energia e redução de carbono na indústria da melhor tecnologia disponível existente (BAT) não pode ser subestimado. Sob o pano de fundo do “duplo carbono”, o desenvolvimento secundário e a re-inovação baseados no morcego existente destacaram seu valor comercial. A Agência Internacional de Energia (AIE) acredita que a reconstrução das tecnologias existentes pode reduzir o carbono em 21% até 2050. A melhoria da eficiência energética em todo o processo é a prioridade da redução de carbono na indústria siderúrgica, visa a inovação e aplicação de resíduos de calor e reciclagem de energia residual e melhoria da eficiência energética da interface, desafia a eficiência energética final e realiza a cobrança completa das contas a receber. Em 2020, o consumo de energia abrangente da China por tonelada de aço será de 0,545 toneladas de carvão padrão / tonelada de aço. A eficiência energética final deve continuar a reduzir o carbono em 3% a 5% a este nível.
Além disso, inovação material e aplicação de energia verde também são o foco da Baowu. Em termos de materiais, produtos verdes com alta resistência, resistência às intempéries, resistência à erosão, peso leve e longa vida são a tendência da pesquisa e desenvolvimento de produtos. Em termos de energia, além da terceirização de energia verde, até 2020, Baoshan Iron & Steel Co.Ltd(600019) foi concluído o maior projeto de geração de energia fotovoltaica no telhado do mundo de 97mw, e a construção de energia eólica está prevista para ser realizada em 2022.
Existem trilhões de oportunidades de negócios em aço verde e de baixo carbono
século XXI: ainda existem muitas dificuldades no processo de redução das emissões de carbono na indústria siderúrgica.
Zhang Yongjie: desenvolvimento verde é uma engenharia de sistemas. As usinas de aço atribuem importância à tecnologia de baixo carbono em cada processo, bem como à tecnologia de baixo carbono em sistemas de processo inter e inteiros. Além disso, é necessário promover a tecnologia de reconstrução profissional, transfronteiriça da fábrica e transversal da indústria, interagir amplamente com outras indústrias, construir uma cadeia ecológica verde e de baixo carbono da indústria, aprofundar a cooperação industrial e promover o desenvolvimento coordenado.
Em certa medida, existem muitos problemas intransponíveis na neutralização de carbono em uma única indústria. O nível atual de entendimento é que a tecnologia CCUs (captura, utilização e armazenamento de carbono) ainda precisa ser completamente compreendida.
Além disso, a indústria siderúrgica também pode trocar recursos com a indústria agrícola e florestal para uma cooperação vantajosa para todos. Em 2021, minha equipe de doutorado e eu participamos da competição global de remoção de carbono organizada pela xprize conosco US$ 100 milhões investidos pela fundação musk, e ganhamos o maior prêmio do grupo de estudantes, que também é uma das duas únicas equipes na China. Através da tecnologia de bioenergia e captura e armazenamento de carbono (BECs), o calor residual da indústria de ferro e aço é usado para fornecer toda ou parte da fonte de calor para a secagem, pirólise e carbonização de biomassa de resíduos agrícolas e florestais.O carbono da biomassa produzido pela pirólise pode ser usado para preparar fertilizantes compostos à base de carbono para melhoria do solo em terras alcalinas salinas e terras desérticas, realizar o “sumidouro de carbono” do solo e formar tecnologia de carbono negativo.
21st century: Quais são as dificuldades na inovação tecnológica da indústria siderúrgica de baixo carbono? Como atravessar?
Zhang Yongjie: primeiro, o fornecimento de tecnologias comuns. Tecnologia genérica refere-se a um estudo aprofundado de conceitos, componentes, processos ou fenômenos científicos que podem ser aplicados a uma ampla gama de produtos ou processos.O texto original em inglês significa tecnologia pré-competitiva (comercial).
A I & D e a aplicação da tecnologia comum do aço são conducentes à transformação e reconstrução da tecnologia de baixo carbono do aço, mas, por um lado, a externalidade da tecnologia comum leva muitas vezes ao fornecimento insuficiente de tecnologia comum no mecanismo puro do mercado, resultando em “falha do mercado”; Por outro lado, devido à limitação da capacidade individual, é difícil perceber o fornecimento de tecnologia comum, e a cooperação é difícil para perceber o valor comercial da tecnologia comum, resultando em “Falha Organizacional”. A dupla falha provoca dificuldades na investigação e desenvolvimento tecnológico e promoção.
Isso exige que o governo, as empresas líderes da indústria e suas alianças e os institutos profissionais de pesquisa e desenvolvimento da indústria desempenhem um papel. Por um lado, promover a I & D inovadora, a popularização e aplicação de tecnologias comuns e determinar o nível de partilha de tecnologias comuns; Por outro lado, promoveremos a melhoria das leis e regulamentações, criaremos um ambiente competitivo justo e justo e proporcionaremos algum apoio financeiro ao desenvolvimento de tecnologias comuns.
O segundo é a protecção da propriedade intelectual. Após a conclusão da I & D das novas tecnologias e tecnologias comuns, enfrentarão infrações externas de uso e difusão em escala, resultando na perda do investimento em I & D e da proteção dos direitos, bem como as restrições da I & D novas tecnologias. Além da proteção da propriedade intelectual e proteção da aplicação do departamento de P & D, a usina siderúrgica como usuário deve atribuir grande importância à proteção da propriedade intelectual, e o governo deve estabelecer, melhorar e implementar o mecanismo de proteção e punição da propriedade intelectual.
Por fim, o mercado de carbono e as finanças verdes possibilitam a inovação tecnológica e a industrialização do ferro e do aço. A operação rotineira do mercado de carbono é ao mesmo tempo um risco e uma oportunidade para o desenvolvimento verde e de baixo carbono do ferro e do aço. As empresas siderúrgicas precisam aproveitar plenamente as oportunidades do mercado do carbono e orientar a atenção dos fundos públicos e dos fundos verdes em combinação com suas próprias tendências e características de desenvolvimento.
Como uma das indústrias mais competitivas globalmente, o ferro e o aço desempenharão um papel fundamental na transformação verde e de baixo carbono de toda a sociedade chinesa e na melhoria da competitividade de baixo carbono da China como uma potência de fabricação se puder realizar a reconstrução da tecnologia de baixo carbono, sistema de inovação de tecnologia de baixo carbono e sistema de operação de baixo carbono no desenvolvimento de transformação verde e baixo carbono.
a formação da competitividade verde e de baixo carbono do ferro e do aço contém trilhões de oportunidades de negócios. A inovação tecnológica de baixo carbono em ferro e aço é uma terra quente para usinas siderúrgicas, fornecedores de tecnologia de baixo carbono e ecossistema de inovação tecnológica de baixo carbono nas próximas décadas
