![]()
从我们的污水处理厂出来的东西可能不是很吸引人,污水处理厂产生一种液态污泥,通常将其干燥,然后焚烧或倾倒。这是昂贵和有污染的,长期以来被认为是浪费。
一组由欧盟资助的研究人员有不同的看法。他们认为,这些污泥可能会成为对抗气候变化的一个不太可能的盟友——一种生产更环保的钢铁所需的氢和碳的原料。
意大利都灵理工大学(Polytechnic University of Turin)的能源系统、能源经济学和生物经济学教授David Chiaramonti说:“这些污泥是有价值的,它不仅仅是废物。有了它,我们就可以创造出碳和氢之类的东西。”
Chiaramonti正在领导一个由欧盟资助的名为H2STEEL的研究项目,该项目汇集了来自法国、意大利、荷兰、西班牙和英国的学者和钢铁行业专家。他们的目标是设计一种从废水污泥中提取有用物质的工艺,这样它们就可以被重复利用,并有助于减少钢铁工业的排放。
从飞机、汽车到建筑和风力发电机,钢铁生产对所有产品都至关重要。它也是气候变化的主要驱动因素。
根据国际能源署(IEA)2023年的一份报告,仅钢铁行业就占全球二氧化碳排放量的8%。相比之下,航空业的二氧化碳排放量约占全球的2.5%。
减少这些排放尤其困难。炼钢过程很复杂,通常需要富含碳的原料,这不可避免地会释放温室气体。这使得它成为最难脱碳的行业之一,也是转型成本最高的行业之一。
在欧盟的碳排放交易体系下,传统的钢铁生产方法在整个欧洲面临着越来越大的碳定价压力。根据市场预测,到2030年,碳价格可能达到每吨二氧化碳120-150欧元,这可能会大大增加每吨钢铁的生产成本。
对于每年价值超过2.5万亿欧元的全球钢铁市场来说,寻找负担得起的低碳替代品迫在眉睫。
Chiaramonti说:“这就是H2STEEL的用武之地。这是循环经济的一个很好的例子,我们利用一种很少使用的资源,即废水污泥,让它再次发挥作用。”
这个过程分为两个主要步骤。首先,污泥在没有氧气的情况下加热以产生生物煤,这一过程被称为“碳化”。然后用这种生物煤作为催化剂处理沼气厂产生的甲烷,从而产生氢气。
在这个过程中,生物煤的碳含量变得更加丰富,使其对炼钢有价值。另一种副产品,磷,被分离出来用作肥料。
这两种产出——氢气和富含碳的生物煤——都有助于使钢铁变得更清洁。传统的炼钢燃烧煤炭和铁矿石,释放二氧化碳。通过H2STEEL的方法,氢可以取代部分煤炭。同时,生物煤替代了普通煤,将废弃物转化为有用的工业投入。
该团队目前正在都灵建造一台4米高的加工机器来展示这项技术。
Chiaramonti解释说:“我们利用900℃的碳化污泥将生物甲烷分解成碳和氢。这就是我们把它变成生物煤和循环氢的方法。”
该项目的官方结果尚未公布,项目将于2026年3月完工,但潜力巨大。
从电炉到氢基工艺,脱碳钢吸引了大量的研究工作。H2STEEL基于污泥的方法可以融入这一更广泛的转型。
安赛乐米塔尔(ArcelorMittal)总部位于卢森堡,是全球第二大钢铁生产商。该公司也是H2STEEL项目的合作伙伴,并希望能够在他们的钢铁厂使用正在开发的技术。
H2STEEL最大的优势之一是速度。如果试验成功,这项技术可能在几年内推出——在一个基础设施变化往往需要几十年的行业中,这一速度异常之快。
不过,挑战依然存在。建立供应链和最小化成本将是至关重要的。
这对钢铁工业来说是一项伟大的技术,但它必须证明自己的经济效益,一项专利已经在申请中,合作伙伴们渴望看到演示的结果。
Chiaramonti说:“我们正在做的事情看起来很有希望,现在的问题是能否实施最后的步骤。”
如果成功,H2STEEL带来的将不仅仅是技术突破。通过将废物转化为有价值的原材料,它体现了循环经济的原则,帮助欧洲保持竞争力,同时更接近其净零目标。
(素材来自:Polytechnic University of Turin 全球氢能网、新能源网综合)
特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.