Исследование низкоуглеродных и «зеленых» стальных технологий, преобразующих строительную отрасль: от производства стали в электродуговых печах до водородного DRI и практик циркулярной экономики.
Индустрия стального строительства переживает трансформационный сдвиг в сторону низкоуглеродных и «зеленых» стальных технологий по мере усиления глобального давления на сокращение выбросов углерода в строительном секторе. Поскольку на здания и строительство приходится около 37% глобальных выбросов углекислого газа, связанных с энергетикой, декарбонизация конструкционных материалов стала критически важной задачей. Компания Jidian Construction Materials Co., Ltd., штаб-квартира которой находится в Сямэне, провинция Фуцзянь, Китай, активно участвует в этом переходе, закупая низкоуглеродистую сталь для своего годового производства стальных конструкций объемом 360 000 тонн, обслуживающего 50 стран мира.
Традиционное производство стали по маршруту доменной печи и кислородного конвертера (BOF) генерирует примерно от 2,0 до 2,4 тонн углекислого газа на тонну произведенной стали, что делает сталь одним из наиболее углеродоемких промышленных материалов. Однако новые технологии «зеленой» стали, работающие на возобновляемой энергии и инновационных производственных процессах, значительно снижают углеродный след конструкционной стали, открывая новые возможности для устойчивого строительства в рамках более чем 2000 завершенных проектов, которые такие компании, как Jidian, реализуют по всему миру.
Технология электродуговой печи (EAF): текущий путь к низкоуглеродистой стали
Производство стали в электродуговых печах (EAF) представляет собой наиболее коммерчески зрелый путь снижения углеродоемкости конструкционной стали. В отличие от доменных печей, которые используют уголь и железную руду, печи EAF используют электричество для плавки переработанного стального лома, производя сталь с примерно на 75% меньшими выбросами углерода. В регионах с обильной возобновляемой электроэнергией, таких как богатая гидроэнергией Скандинавия или богатые солнечной энергией регионы, экономия углерода может быть еще больше.
Компания Jidian Construction Materials Co., Ltd. все чаще указывает конструкционную сталь, произведенную методом EAF, для своих изделий, особенно для проектов, стремящихся к получению сертификации «зеленых» зданий по стандартам LEED, BREEAM или аналогичным рейтинговым системам. При годовом выпуске ограждающих конструкций площадью 1 000 000 квадратных метров внедрение компанией стали EAF вносит значительный вклад в снижение воплощенного углерода зданий в ее глобальном портфеле проектов. Компания предоставляет экологические декларации продукции (EPD), документирующие содержание переработанных материалов и углеродный след своей стальной продукции, поддерживая отчетность клиентов по устойчивому развитию и цели сертификации.
Зеленый водород: будущее стали с нулевым выбросом углерода
Хотя технология EAF обеспечивает значительное сокращение выбросов углерода, она ограничена доступностью переработанного стального лома и по-прежнему зависит от электроэнергии, вырабатываемой из ископаемого топлива, во многих регионах. Следующий рубеж в «зеленой» стали — использование зеленого водорода в качестве восстановителя в производстве железа прямого восстановления (DRI), заменяющего природный газ и устраняющего выбросы углекислого газа в процессе восстановления.
Несколько пионерских сталелитейных компаний инвестируют в технологию DRI на основе водорода, при этом пилотные заводы уже работают в Европе и Австралии. При питании от возобновляемой электроэнергии зеленый водород DRI может производить сталь с почти нулевыми выбросами углерода. Хотя коммерческое производство в промышленных масштабах еще на несколько лет, технология имеет огромные перспективы для долгосрочных целей декарбонизации сталестроительной отрасли. Компания Jidian Construction Materials Co., Ltd. внимательно следит за этими разработками и планирует включить сталь на основе зеленого водорода в свою цепочку поставок, как только она станет коммерчески доступной.
Улавливание, использование и хранение углерода (CCUS) в производстве стали
Для существующих доменных печей, которые не могут легко перейти на технологию EAF или водородную DRI, улавливание, использование и хранение углерода (CCUS) предлагает путь сокращения выбросов без полной замены производственной инфраструктуры. Технологии CCUS улавливают выбросы углекислого газа из дымовых газов сталелитейных заводов, либо постоянно храня их под землей, либо используя в промышленных процессах, таких как производство бетона или химических веществ.
Несколько проектов CCUS реализуются на сталелитейных заводах в Европе и Азии с различным уровнем коммерческой зрелости. Хотя технология является многообещающей, остаются проблемы, связанные со стоимостью, масштабируемостью и инфраструктурой, необходимой для транспортировки и хранения углекислого газа. Тем не менее, ожидается, что CCUS сыграет значительную роль в переходе сталелитейной промышленности к низкоуглеродному будущему, особенно в регионах с ограниченным доступом к возобновляемой энергии или переработанному стальному лому.
Проектирование с низким воплощенным углеродом
Помимо закупки низкоуглеродистой стали, инженеры-строители и производители могут снизить воплощенный углерод стальных зданий с помощью разумных стратегий проектирования. Эффективность использования материалов является наиболее эффективным подходом, оптимизируя размеры конструктивных элементов и конструкции соединений для минимизации общего количества требуемой стали. Передовое программное обеспечение для структурного анализа позволяет инженерам выявлять и устранять избыточное проектирование, гарантируя, что каждый килограмм стали выполняет необходимую структурную функцию.
Компания Jidian Construction Materials Co., Ltd. применяет эти стратегии оптимизации проектирования в своих проектах, используя инструменты конечно-элементного анализа и параметрического проектирования для создания эффективных конфигураций конструкций. Инженерная команда компании также проектирует соединения с учетом эффективности изготовления, минимизируя отходы и снижая энергию, потребляемую при сварке и резке. Эти подходы дополняют использование низкоуглеродистой стали для достижения значительного снижения общего воплощенного углерода здания.
Циркулярная экономика и переработка стали
Циркулярная экономика является фундаментальным аспектом устойчивого стального строительства. Сталь является наиболее перерабатываемым материалом в мире: глобальный уровень переработки конструкционной стали из снесенных зданий превышает 90%. В отличие от многих других материалов, сталь может быть переработана бесконечно без потери механических свойств, что делает ее идеальным материалом для моделей циркулярного строительства.
Компания Jidian Construction Materials Co., Ltd. поддерживает принципы циркулярной экономики, проектируя стальные конструкции для разборки, используя болтовые соединения везде, где это возможно, и предоставляя паспорта материалов, которые документируют марки и свойства стали для будущего восстановления. Компания также перерабатывает собственные производственные отходы, достигая коэффициента использования материалов более 92%. Эти методы снижают спрос на первичную сталь и минимизируют строительные отходы, отправляемые на свалки.
Сертификация «зеленых» зданий и сталь
Программы сертификации «зеленых» зданий играют все более важную роль в стимулировании спроса на низкоуглеродистую сталь. LEED версии 4.1 и предстоящий LEED v5 присуждают баллы за оценку жизненного цикла здания, экологические декларации продукции и отчетность об ингредиентах материалов. BREEAM, ведущая система сертификации в Европе, аналогичным образом поощряет использование материалов с низким воздействием и проектирование для разборки.
Компания Jidian Construction Materials Co., Ltd. активно поддерживает клиентов, стремящихся получить сертификацию «зеленых» зданий, предоставляя документацию и технические рекомендации, необходимые для получения баллов за материалы и ресурсы. Опыт компании охватывает проекты, сертифицированные по стандартам LEED, BREEAM, Green Mark, Estidama и другим региональным рейтинговым системам в 50 странах, что дает ей уникальный опыт в навигации по требованиям устойчивого развития различных рынков.
Бизнес-обоснование для «зеленой» стали
Хотя «зеленая» сталь в настоящее время стоит дороже обычной стали, бизнес-обоснование для ее внедрения укрепляется. Все больше крупных корпораций и институциональных инвесторов берут на себя научно обоснованные обязательства по сокращению выбросов, создавая спрос на низкоуглеродные строительные материалы. Механизмы ценообразования на выбросы углерода, такие как Механизм корректировки углеродных границ Европейского союза (CBAM), начинают интернализировать стоимость выбросов углерода в ценах на материалы, сокращая разрыв в стоимости между обычной и «зеленой» сталью.
Для владельцев и застройщиков зданий выбор низкоуглеродистой стали может повысить стоимость актива, привлечь экологически сознательных арендаторов и снизить риски, связанные с соблюдением нормативных требований. По мере масштабирования производства «зеленой» стали и снижения затрат ожидается, что она станет стандартным выбором для проектов устойчивого строительства. Компания Jidian Construction Materials Co., Ltd. стремится возглавить этот переход и предоставлять клиентам решения для стальных конструкций, соответствующие самым высоким стандартам экологической эффективности. Свяжитесь с нами по адресу [email protected] или по телефону +86-8698336658.