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Alexander Fleischanderl博士于1997年加入普锐特冶金技术,领导了MEROS烧 结废气净化系统和其他许多技术的开发。他目前担任上游技术主管兼钢铁冶炼技术 副总裁。作为一位头脑敏锐的创新者,Fleischanderl博士迄今为止已经注册了大 约100项专利,而且从不停止探索的脚步。我们请他对“如果……将会怎样?”的 问题发表了个人看法。
… 如果让您选择您最满意的绿色生产技术,您将会 怎样选择?哪项技术最有前途?
Alexander Fleischanderl博士: 让我用一种未来 的而不是我们已经推向市场的技术来回答这个问 题。到现在已经有一年半的时间了,我一直在密切 关注钢的直接电解技术的进展。美国的一家初创公 司在几年前开发了这项技术并建了一个试验厂,目 前正在向工业生产推进。电解用一个简单的工艺替 代传统的钢铁生产流程。它以铁矿为原料,用电作 还原剂。另外,电解不产生任何碳排放,只有氧气 会排入大气。它既简单又环保,但仍处于早期阶 段。它面临的一个挑战是低成本可再生能源的可获 得性:电解的环保性取决于它使用的电能的环保 性。第二个障碍是制作阳极的材料⸺它必须是惰 性的,不发生化学反应。第三个挑战是找到正确的 冶金工艺,以使杂质元素在金属和渣之间适当地分 配。我相信,这些难题在今后5年内都能被攻克。
如果氢气的生产成本突然大幅下降将会怎样? 这将对钢铁生产带来什么影响?
Fleischanderl: 我确信,“氢气革命”将会到来。 政府和私人领域都正在大力投入。现在有很多关于 未来基础设施建设的计划,比如氢气管道。氢气的 生产和运输所涉及的大多数问题都已经解决。即使 在目前,石油天然气和化工行业就已经在大量使用 氢气了。但是,这些氢气中的95%都是“灰色氢 气”⸺意思是它们是用碳氢能源生产的。将来生 产的氢气必须是“绿色氢气”。风能和太阳能仍然 有巨大的潜力,尤其是在世界上的一些特定地区。 实际上,我正在和澳大利亚的一个项目团队保持联 系,他们打算在附近的沙漠里建设大型风力和太阳 能发电厂,并计划把获得的能源用于绿色氢气的生 产。现在,如果你知道在同一个地区也有铁矿的 话,那么前景是非常乐观的。我们普锐特冶金技术 已经启动了一个典范性的研发项目,这种称为 HYFOR的氢基粉矿直接还原方案可能对澳大利亚 相当适合。我们的第一个试验厂将在明年启用。
我确信,氢气革命将会到来。在政府和私人领域 都大力投入的情况下,氢气的应用将不再局限于 实验室。”
… 如果让您想象一下30年后的世界,您觉得同今 天的世界相比会怎样?
Fleischanderl: 如果你把今天的世界和上世纪80 年代作一个对比的话,就能知道30年的时间会发 生多大的变化了。我认为,这样的变化将会持续甚 至加速。到2050年,世界钢产量将增加40 – 50%, 材料性能优异的新钢种将会出现。钢的生产也将采 用新方法,它们要比我们现在采用的方法环保得 多。许多政府和钢铁行业的领导人都设立了目标, 到2050年把碳排放削减80 – 95%。这样的减排幅 度将会产生巨大的影响,并且永远改变钢铁生产的 面貌。除了钢铁,2050年在其他许多方面也将不 同,比如我们使用的能源。在那之前,有许多问题 必须得到解决。需要找到生产、储存、传输和配送 可再生能源的新方法和改进的方法。当氢气变得价 格越来越便宜和供应量越来越大,汽车制造商将会 开始销售燃料电池汽车,它们远比今天的电动汽车 和卡车更能适应长途驾驶和交通拥堵。
… 如果钢铁企业需要为它们的最终产品进行“绿 色”认证⸺针对它们的碳排放和能耗⸺将会怎样?
Fleischanderl: 数字化无论现在还是以后都仍然 会是钢铁企业的一个重要话题。多亏了低成本的智 能传感器,还有像普锐特冶金技术全流程工艺优化 这样的工具,如今的钢厂能够在每个带卷的生产过 程中生成并记录大量的数据。这些信息不仅限于工 艺方面,还可以扩展到能源使用和排放方面。采用 综合性的在线控制系统监测和跟踪排放是在何时何 地产生的,已经成为了钢铁企业的普遍作法。能源 使用也是如此。根据所有这些信息,其实很容易准 确地掌握一个具体带卷的生产消耗了多少能源,碳 排放是多少。只要再多迈出一小步,就能为每个带 卷贴上“绿色标签”。我认为,对所有钢产品都实 施绿色标签制度,并作为行业标准开始在全球推 广,是非常重要的――不仅对普锐特冶金技术来 说,对先进的钢铁企业也是同样。最终用户在作出 采购决定时将会考虑这些绿色标签,政府也能更好 地征收合适的碳税。
如果大家机会均等的 话,将对整个钢铁行 业有很大的好处。”
… 如果让您选出一个希望能够轻松解决的钢铁行 业面临的重大挑战,您会怎样选择?
Fleischanderl: 我想,我会选择让全球钢铁行业 更加平等。不同国家的钢铁企业所处的条件大不相 同⸺比如在环保法规和能源价格方面。结果,钢 铁企业面临的机会不均等。在这方面,更关键的因 素是能源成本,而不是只占到总生产成本百分之几 的劳动力和在全球市场上交易的原材料。如果大家 机会均等的话,将对整个钢铁行业和我们的环境都 有很大的好处。
… 如果为了在全球层面保护环境而要求您只采取 三项措施,您将会怎样做?
Fleischanderl: 我要采取的第一项措施会是推动全 球努力,让可再生能源生产尽快实现数量级增长。 这项工作需要在今后20年内完成。在2018年,风 能和太阳能的发电量是2000年的65倍。可再生能 源的价格也相应降低,预计不久就能达到每兆瓦时 30美元的水平。随着绿色能源越来越便宜,氢气生 产将会大幅增加,从而推动钢铁行业以及交通运输 和化工等其他行业大幅度减少碳排放。
我的第二项措施将是在重工业领域强制执行具有重 要意义的能源效率和回收项目。政府机构可能必须 为此提供财政支持,以保证经济可行性。具体到钢 铁行业,我指的是烧结矿冷却机、电弧炉、碱性氧 气转炉和液态渣的废热回收。生物技术是另一个我 认为有巨大潜力的技术领域。举一个例子:普锐特 冶金技术是美国公司LanzaTech的股东之一,该公 司拥有一种利用微生物把富碳废气发酵成乙醇的技 术。这种工艺类似于啤酒酿造,但在最恶劣的条件 下进行。得到的乙醇很容易转化成汽油、煤油或塑 料。我们和阿赛洛米塔尔在它的比利时Ghent厂合 作执行了“Steelanol”项目,将从2021年起每年 生产大约8,000万升生物乙醇。
第三,我想确保全球有效的环境标准和经济条件。 把钢铁生产从一个国家转移到另一个国家以逃避“ 高成本的”环境法规,对应对气候变化没有任何帮 助。所有钢产品都应当贴上碳足印标签,对碳密集 型产品在世界范围内都应当比低碳产品更多地征 税。遗憾的是,你只让我采取三项措施⸺我能想 到的还有很多很多。