钢铁行业如何实现绿色发展，氢能在钢铁行业脱碳中发挥什么作用？请看以下图解。

随着应对气候变化的斗争在全球范围内愈演愈烈，各产业和经济体迫切需要做出回应。

当然，不同行业的温室气体排放量不同，因此面临不同的脱碳路径。钢铁制造业的能源相关排放约占全球排放的6.1%。钢铁制造业如何脱碳？

以下由AFRY咨询公司提供的信息图展现了钢铁制造业发展和脱碳的需要以及氢能如何在绿色钢铁革命中发挥重要作用。

据统计，2021年全球粗钢总产量为19.51亿吨。

粗钢生产分布在世界各地，包括印度、日本和美国，其中绝大多数集中在中国(10.33亿吨)。

尽管在全球许多不同的地方都有生产，但随着时间的推移，只有两种主要的钢铁生产方法得到了磨砺和使用: 电弧炉(EAF)和基本氧气高炉(BF-BOF)生产。

这两种方法传统上都使用化石燃料，2019年排放了3.6亿吨二氧化碳。

这就是为什么钢铁行业脱碳的主要方法之一就是通过化石燃料的替代。

钢铁行业面临的最大挑战之一是如何在竞争极其激烈的市场中脱碳和生产绿色钢铁。

作为一种成本利润率很高的全球贸易商品，钢铁生产一直与贸易争端和关税等重大地缘政治问题有关。但由于气候变化，对碳友好型生产的需求也突然出现了巨大的增长。

传统的高炉炼钢使用焦炭，焦炭是一种高碳燃料，通过无空气加热煤炭，作为燃料来源，加热铁矿石球团并液化纯铁成分。这就产生了大量的排放，以使铁达到足够的温度熔化(1200摄氏度)，并与废铁混合制成钢铁。

氢在绿色钢铁生产中的作用，绿色炼钢法使用氢气将铁球还原为海绵铁，这种金属铁可以加工成钢。这一过程也是在高温下完成的，但低于铁的熔点(800 - 1200摄氏度)，节省能源成本。

通过引入非化石燃料来制造铁球，并通过可再生电力将海绵铁和废铁变成钢铁，化石燃料可以从这一过程中去除，从而显著减少排放。

鉴于全球对钢铁的巨大需求，绿色钢铁生产对氢能和可再生能源的需求同样巨大。根据AFRY和国际可再生能源署的数据，2021年使用绿色炼钢方法实现全球钢铁生产将需要9760万吨氢气。

为了真正实现向绿色钢铁的无碳转型，能源行业还需要专注于利用电解生产绿氢。与燃烧天然气释放氢气的方法不同，电解是利用可再生能源将水(H2O)分解为氧和氢。

因此，全面的绿色钢铁生产将使用绿氢，使用可再生能源的电解槽，以及供应链所有环节的额外可再生能源。

目前，绿氢生产成本高于传统化石燃料方法，并依赖于可再生能源的均衡成本。这意味着碳排放因地区而异，但随着可再生能源和绿氢的生产能力和补贴的增加，碳排放也会减少。

许多主要的欧洲钢铁制造商已经通过试点和大规模的绿色钢铁生产设施走在了前面。仅在德国，就至少有7个项目在进行中，其中包括全球收入排名前10位的钢铁企业阿塞洛-米塔尔（ArcelorMittal）和蒂森克虏伯（ThyssenKrupp）。