歐洲碳中和：“碳直接避免”或“智能碳使用”?

 

“碳直接避免”技術路徑共有6大技術方向。其中，已經進入中試或示范線階段的技術方向有2個，分別為氫基直接還原技術和氫基高爐還原技術；剛剛完成實驗室階段，即將進入中試階段的技術方向有1個，為氫閃速熔煉技術（FIT）；另外還有3個依舊處于實驗室階段的技術方向，分別為電解冶金技術（Electrowinning）、氫等離子體熔融還原技術（HPSR）、熔融氧化物電解技術（MOE）。

 

氫基直接還原技術為行業內普遍認可的主流方向。從傳統的直接還原鐵工藝轉型到采用100％純氫氣的綠色氫基直接還原工藝，雖然在技術上可以實現，但是出于對冶金行業自身的工藝需求（需要一定的碳含量）及成本的綜合考量，此技術的氫氣配比并非最佳方案。有研究認為，最佳方案是80％的還原氣體采用綠色氫，另外的20％則采用綠色碳（如生物質能源）。

 

氫閃速熔煉技術旨在對氧化鐵精礦直接進行還原。與目前基于高爐的煉鐵工藝的平均水平相比，氫閃速熔煉技術可以將能耗水平降低32％~57％，將二氧化碳排放量減少61％~96％。

 

電解冶金技術（Electrowinning）將煉鐵工藝與電化學工藝結合在了一起，是一種基于鐵礦石電解的突破性技術，可直接從鐵礦石中分離鐵和氧。

 

氫等離子體熔融還原技術（HPSR）在高溫下將分子氫分解為原子氫或離子氫。由于氣體等離子體具有比分子氫高得多的還原電位，可以將所有氧化物還原為金屬。其最終產品為液態鋼。

 

熔融氧化物電解技術（MOE）是熔融鹽電解的一種形式，由在2012年成立的波士頓電冶金公司所研發。