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鋼鐵業之淨零減碳趨勢

2024-03-28

鋼鐵是眾多產業不可或缺的重要基礎材料,煉鋼方式區分為高爐煉鋼和電爐煉鋼,因煉鋼製程需高溫高熱的特性會排放大量溫室氣體,進而被視為加劇氣候變遷的高碳排產業代表之一。參考國際組織的預測,若欲在2050年達成淨零排放的目標,鋼鐵業至2050年須減碳90%,才能控制全球升溫幅度在1.5度內。面對國際上日益發酵的淨零減碳呼籲,國內外鋼鐵廠實際上皆相當積極採取行動因應之。

參考經濟部所發布的「製造部門2030年減碳路徑」,鋼鐵業除訂下逐年提升2030至2050年間使用再生能源比例為目標外,主要施行的減碳策略有三:

一、製程改善
具體改造智慧高爐,導入高爐高溫反應模擬器與高爐噴吹氫氣,並啟動氫能冶煉技術研發計畫。電爐方面則優先以提升既有設備之能效、導入智慧能源管理系統,降低總體碳排,後續再分階段更換為環保型電爐,搭配提升能源效率,促進鋼鐵業的升級與轉型。

二、能源轉換
著重設置太陽光電及陸域風電,提升各鋼廠可自行使用的綠電比例。近年來也積極設置再生能源裝置,不過,由於各鋼廠土地面積及可再設置的空間相對有限,故如何確保足夠綠電可轉換使用,需儘早全盤規劃。

三、循環經濟
目前鋼鐵業龍頭中鋼公司與國內石化業合作進行「鋼化聯產」計畫,透過碳捕捉再利用技術,進行碳循環再利用,將煉鋼製程中所產生的二氧化碳氣體捕捉下來,之後加以分離、純化,再製成甲醇、甲烷等綠色化學品,提供下游化工廠低碳化學品基礎原料,應用於鞋子材料、太陽能封裝等產品。電爐廠則以提升廢鋼使用比例為目標,減少初級原料使用,減少原礦採集與還原製程的碳排放。

四、助力鋼鐵業的突破性技術
除上述三大減碳策略外,鋼鐵業欲減碳還需仰賴積極部署前瞻技術,如運用直接還原鐵、高爐噴吹富氫氣體、氫能煉鐵/鋼、碳捕捉與再利用(CCS)等,目前這些關鍵技術多處於研發或小規模試驗階段,最快至2030年才有機會具一定供應規模。目前國際上,如奧地利、日本、韓國、中國大陸皆有推動相關的示範計畫正在試驗中。

我國同時擁有高爐和電爐煉鋼之標竿大廠也都相當積極佈局減碳策略,以擺脫社會大眾對鋼鐵業高碳排的固有印象。中鋼、東和、華新麗華等大廠皆已規劃至2050年的減碳路徑,除能源轉換、製程改善等既有策略外,多數關鍵性突破性技術研發也在試驗階段,且相應的配套措施及基礎建設也待完善,因此在減碳進程上,將面臨技術、資源和資本三大考驗。

由於產業的重要性與冶煉的特殊性,鋼鐵業減碳無法以單一技術或策略支撐,也無法由單一廠商承擔所有責任;因此,需透過政府與企業合作的方式,確保技術和配套與時俱進,帶動強化鋼鐵業實質投入的意願。

參考資料:
1、陳建任(2023),全球鋼鐵業碳排現況與低碳化發展動向,產業技術評析,2023.10.04,https://www.moea.gov.tw/MNS/doit/industrytech/IndustryTech.aspx?menu_id=13545&it_id=501。
2、呂威逸(2021),「綠化」鋼鐵業的挑戰:貢獻全球9%碳排放的產業,如何邁向淨零?今週刊:E永續環境,2021.10.06,https://reurl.cc/WRRY8y
3.經濟部,製造部門產業路徑報告書,2050淨零排放,https://www.go-moea.tw/carbonReduceZeroPath/manufacture

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