探索钢铁行业绿色发展路径：CCUS技术

作为能源密集型行业，钢铁行业是我国主要的能源消费及CO2排放行业，推动钢铁行业低碳绿色发展已成为实现“双碳”目标的重要环节。我国钢铁行业CO2排放量仅次于电力行业，约占全国CO2排放总量的15%。

CCUS技术是什么？

碳捕获、利用与封存技术（CCUS）被认为是钢铁等难减排行业低碳转型的可行技术选择以及实现碳中和目标的重要技术保障。

钢铁行业CCUS技术如何运转的？

钢铁行业的CO2捕集技术主要是燃烧后捕集和富氧炼铁技术,均处于研发与示范阶段。

我国钢铁厂的CO2主要为中等浓度，可采用燃烧前补集(材料与燃料脱碳)和燃烧后捕集技术（排气处理）进行捕集。目前，钢铁行业中主流的CCUS技术是将焦化和高炉炼铁尾气燃烧后捕集CO2，燃烧后捕集技术包括化学吸收、物理吸收和膜分离等。

目前我国粗钢的生产工艺主要以高炉-转炉法、熔融换元法和直接还原法等长流程炼钢方式为主，占比高达90%。在长流程炼钢中，碳排放主要来自烧结、高炉两道工序，整个长流程吨钢碳排放约达到1.8-2.2吨。

在整个钢铁行业生产过程中，炼焦和高炉炼铁过程CO2排放量最大，碳捕集潜力也最大。当前碳捕获技术应用得到较快发展的是“高炉+碳捕获”及“熔融炉+碳捕获”的工艺路线。

CCUS技术可以将气体二氧化碳固化下来，并储存在地下储集装置中，或转化成其他化学品，从而减少高炉释放出来的碳。熔融炉是利用铁矿、煤炭直接进行还原炼铁，省去了烧结工序这一碳排放大户，直接减少了炼铁过程中的碳排放。熔融过程本身仍然会有碳排放，需要配合CCUS技术对产生的碳排放进行捕捉、储存。

钢铁行业CCUS技术前景如何?

从技术环节看，碳捕集技术已经比较成熟，但成本和能耗仍然偏高。目前已有学者研究出对设备腐蚀性较低的新型混合胺溶剂（RITE溶剂），同时利用余热回收系统，为CO2的解吸提供能量，从而大幅度地降低碳捕集成本。未来随着CCUS技术的不断改进，CCUS技术在钢铁行业将有望实现规模化的应用。

中国科协科普部

新华网

联合出品