每个行业都在为减少碳排放和实现环境可持续性发挥着作用。2015 年签署的《巴黎协定》有助于强调这一事实,并为到 2050 年实现净零排放的雄心勃勃的目标设定了明确的框架。
在采矿、造船和钢铁生产等重工业领域,净零碳排放目标尤为重要,因为该行业占全球二氧化碳排放量的22%,这往往是这些行业传统生产方式不可避免的副产品。
看似不可避免的问题往往会催生创造性的解决方案,而全球钢铁生产商 ArcelorMittal 就想出了一个特别巧妙的方案。通过与可持续发展公司 LanzaTech 和数字化合作伙伴 Rockwell Automation 合作,他们在拥抱循环经济和将有害副产品回收再利用以创造新的商业机会方面迈出了重要步伐,朝着为该行业制定可持续发展标准的目标前进。
应对常见问题
认为钢铁行业缺乏自我意识,无法理解其在应对可持续性问题方面的领导作用的重要性,这种想法是错误的。多年来,这个话题一直是该行业许多执行团队的议事日程上的重中之重。以安赛乐米塔尔为例,这已经成为其十多年来的战略重点。
该公司是钢铁制造行业的领导者。其业务遍及 18 个不同的国家,每年生产约 8500 万吨钢铁,广泛应用于建筑和汽车等领域。近年来,该公司一直在寻求提高其运营的特定部分的标准——高炉排放的碳。高炉在煤炭和石灰石与铁矿石的冶炼过程中起着重要作用,因为热风温度通常超过一千摄氏度。在其全球业务中,该公司不断探索新的方法来提高其运营的可持续性,无论是通过碳减排措施直接实现,还是通过提高生产效率间接实现。
ArcelorMittal 的首席技术官 Wim Van der Stricht 领导着这项工作,具体负责技术战略、二氧化碳和循环经济。自 2013 年成为首席技术官以来,Wim 一直在推动公司位于比利时根特的钢铁厂的可持续运营,其总体目标是将公司在欧洲的运营中的碳排放量减少 30%。
“在我任职期间,可持续性一直是重要的优先事项。金属行业正处于一个转折点,我们的目标是帮助制定钢铁生产的环境可持续性标准。”Wim 说。
采用新方法
为了解决高炉问题并帮助降低净碳排放,Wim 寻找了自己所在地区以外的灵感,发现了一个在亚太市场试验的有趣方法。LanzaTech 是一家新西兰成立的生物燃料公司,也是 ArcelorMittal 的长期合作伙伴,该公司开发了一种创新的微生物生物质材料,临床试验证明该材料可以将碳转化为生物乙醇。该公司正在与 ArcelorMittal 的中国业务合作,建立一个概念验证,以确定该方法是否可以应用于钢铁生产,以便创造一种名为“Steelanol”的生物乙醇产品。
Wim 表示:“LanzaTech 的方法令我印象深刻的是其独特的资源利用方式。我们知道,碳是高炉操作中不可避免的副产品,但如果这些碳可以转化为不会产生同样有害影响的物质呢?”
在亲眼见证了这一过程的有效性后,Wim 确信这种方法可以应用于公司在根特的运营。他和他的团队开始设计一个可以重新定义工厂内碳的作用的系统。为了使设计正确,团队依靠其合作伙伴网络的领域专业知识。LanzaTech 支持设计碳捕获机制,而罗克韦尔自动化则提供建议并提供了一个完整的自动化平台,包括变频器、过程控制、网络和可视化。三方共同制定了一个流程,即在生物质燃料进入高炉之前进行处理,以生产生物乙醇产品。
“美妙之处在于设计的简洁性。它为我们提供了一个可重复的过程,完全从方程式中消除碳。我们的测试表明,这可以大规模完成,并且具有正确的经济性,使其作为一种长期实践具有可持续性。”
该项目构想获得了 ArcelorMittal 高管团队的认可,包括 CEO,他们认为这是成为可持续发展领导者的重要一步。它还获得了政府层面的认可,包括欧洲投资银行的支持,该银行为实现这一目标提供了重要资金。
“看到项目获得如此广泛的支持,真是令人鼓舞。无论是在 ArcelorMittal 内部还是外部,人们都对该过程所能实现的成果感到惊讶。自从我们首次开始探索这一机会以来,这种支持确实帮助我们推动了项目的进展,”Wim 补充道。
“如果没有 LanzaTech 和 Rockwell Automation 合作伙伴的支持,我们也不可能取得这样的成就。LanzaTech 在生物质材料使用方面的指导以及 Rockwell Automation 专家团队在工厂设计和工程方面的咨询,确实帮助我们塑造和引导了我们的努力方向。”
LanzaTech 也表达了同样的观点,该公司很高兴看到其化学工艺的另一个创新用例。LanzaTech 欧洲区副总裁 Babette Pettersen 表示:“我们的整个业务都是建立在挑战现状的基础上的。要在可持续发展方面取得真正的进展,不能简单地沿用过去的做法——我们需要新一代的商业领袖,他们愿意抓住突破性技术和工艺的机会。成为先驱并不容易,但我们相信,ArcelorMittal 的案例将证明,领导地位是值得的。”
展望净零碳排放
目前,该重建工厂正在进行组装,已吸引了 1.59 亿欧元的总投资,预计将于 2022 年投产,并在 2023 年达到满负荷生产。预计该工厂每年可生产约 64,000 吨乙醇,且不会对环境造成排放。
一旦项目启动,ArcelorMittal 将迎来一些令人兴奋的机遇。乙醇基产品需求量大,可用于各种用例,包括消毒剂、清洁产品和塑料的生产。ArcelorMittal 将能够作为供应商进入这些行业及其他行业,打造一个潜在的盈利且自给自足的新业务线。
“这款新产品将使我们能够融入循环经济,并与拥有相同理念的合作伙伴合作。该项目不仅可以大幅减少我们的碳排放,还能帮助我们实现业务模式多样化,真正实现双赢。”
该项目还带来了意想不到的额外好处。“不仅是对乙醇有需求的公司对该项目感兴趣——我们还收到了来自多位希望参与变革的潜在员工的咨询。这充分说明,将更大的可持续性融入业务中,能够吸引到有社会责任感的优秀人才。”Wim 补充道。
ArcelorMittal 现在计划利用根特工厂的蓝图和经验,将这一实践推广到其他工厂。
“我们的目标是持续创新,而可持续性在其中发挥着重要作用,”Wim 总结道。