氫能是一種來源豐富、綠色低碳的二次能源，是用能終端實(shí)現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要載體，實(shí)際應(yīng)用范圍非常廣泛。而在高消耗、高排放的冶金行業(yè)，合理利用氫能也是促進(jìn)其低碳發(fā)展的可行路徑之一。

  氫冶金是促進(jìn)鋼鐵工業(yè)綠色低碳發(fā)展的重要技術(shù)方向。目前中國已經(jīng)成為了世界上最大的鋼鐵生產(chǎn)國和鋼鐵消費(fèi)國。當(dāng)前，我國鋼鐵行業(yè)的能源結(jié)構(gòu)以煤炭為主體，主要采用高爐—轉(zhuǎn)爐冶煉技術(shù)路線，噸鋼二氧化碳排放量約1.76噸，其中煉鐵環(huán)節(jié)占70%以上。因此如何減少在鋼鐵冶煉階段的碳排放量，對鋼鐵行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型具有重要意義。

  目前我國已經(jīng)研發(fā)出了比較完整的鋼鐵氫冶金系統(tǒng)。以河北省河鋼集團(tuán)的120萬噸規(guī)模氫冶金示范工程為例。該項(xiàng)目是全球首次使用焦?fàn)t煤氣“自重整”方式制氫，用獲得的氫氣直接還原含鐵原料，生產(chǎn)出高品質(zhì)的直接還原鐵（DRI）。值得強(qiáng)調(diào)的一點(diǎn)是，制氫使用的焦?fàn)t煤氣是鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)，其本身就含有55%至65%的氫氣成分，是非常合適的可以直接利用的氫能源，此外焦?fàn)t煤氣中含量約15%的甲烷在經(jīng)歷高溫轉(zhuǎn)化后最終也會變成一氧化碳和氫氣。該新式氫冶金與配套的電路煉鋼流程可以減少二氧化碳、氮氧化合物和煙粉塵排放達(dá)70%以上。相較同等生產(chǎn)規(guī)模的傳統(tǒng)“炭冶金”方式，“氫冶金”技術(shù)每年可以減少約160萬噸的二氧化碳排放。整個氫冶金過程，既回收利用了老式生產(chǎn)方式產(chǎn)生的副產(chǎn)品廢氣，也減少了整個冶金過程中的污染物排放，成功實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)“碳冶金”向新型“氫冶金”的顛覆性綠色低碳新轉(zhuǎn)變。

  未來，氫冶金技術(shù)還可以與風(fēng)能、太陽能等可再生能源一起結(jié)合起來，真正實(shí)現(xiàn)全冶金過程無化石能源參與。

  減少碳足跡、降低碳排放為中心的傳統(tǒng)鋼鐵冶金工藝技術(shù)變革，已成為鋼鐵行業(yè)綠色發(fā)展的新趨勢。用氫氣代替煤炭，改變能源消耗結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)“低碳”甚至“零碳”工藝的產(chǎn)業(yè)化，是徹底解決生產(chǎn)過程中環(huán)境污染和碳排放問題的技術(shù)方向。

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