İklim Açısından Nötr Bir Metal Endüstrisine Dönüşüm Yolları

Metal dünyasının önümüzdeki yıl için özel bir etkinliği var. The Bright World of Metals olarak bilinen GIFA, METEC, THERMPROCESS ve NEWCAST 2023 ticaret fuarı dörtlüsü , uluslararası çelik ve alüminyum endüstrisi, dökümhaneleri ve metal işleme şirketlerinin firmalarını ve ekipman sağlayıcılarını 12 yıldan beri Messe Düsseldorf çatısı altında bir araya getirecek.

16 Haziran 2023’e kadar önde gelen dört uluslararası ticaret fuarında, alüminyumdan bakıra ve çeliğe kadar metallerin iklim tasarrufu sağlayan üretimi ve işlenmesine yönelik gelişmeler ön planda olacak. Yeniliklerin bolluğu, yapay zeka yardımıyla enerji tasarrufundan hidrojen teknolojilerine ve karbon ikamesine kadar uzanıyor. Bu yılın sonundan önce, yeni ticaret fuarı decarbXpo (Dekarbonize Endüstriler Fuarı > ENERJİ DEPOLAMA), 20-22 Eylül tarihleri arasında Düsseldorf’ta karbonsuzlaştırmanın yollarını belirleyecek. Dekarbonizasyon ve yeşil çeliğin trend temasına ilişkin ilk uzman makalesi, dekarbonizasyonla ilgili zorluklara odaklanacak.

İkinci uzman makalesi, iklim nötrlüğüne giden mevcut dönüşüm yollarını işaretlemek için çelik endüstrisini örnek olarak kullanıyor. 

En geç 2050 yılına kadar iklim nötrlüğüne ulaşmakla görevlendirilen sektör, muhtemelen tarihinin en büyük dönüşümüyle karşı karşıya. Metal sektöründe tek başına metallerin ergitilmesi, tavlanması, temperlenmesi ve tutulması için kullanılan endüstriyel fırınlar, Almanya’da endüstriyel olarak kullanılan enerjinin yaklaşık %40’ını tüketmektedir. Tüm iklim (sera) gazlarının neredeyse %20’si, her yıl 200 milyon ton CO2 eşdeğeri düzeyinde imalat sektörü tarafından salınmaktadır . Sonuç olarak, enerji ve kaynak verimliliği gibi klasik sürdürülebilirlik temalarının yanı sıra, sektörler arası CO2 azaltımı ve CO2- kaçınma , sanayi şirketlerinin gündeminde üst sıralarda yer alıyor.

Karbonsuzlaştırmaya giden yollar çeşitlidir ve endüstriden endüstriye farklılık gösterir. Örneğin dijital teknolojilerin kullanımı, üretimde en yüksek potansiyele sahiptir. Accenture tarafından yürütülen mevcut İlk 500 Araştırmasına göre, hızlandırılmış dijitalleşme ile endüstriyel üretimde 2030 yılına kadar 61 megaton CO2 tasarrufu sağlanabilecek. Bu tek başına metal üretimi gibi sektörlere yardımcı olmuyor. Çelik endüstrisi, teknolojiyi hidrojen ve yenilenebilir enerjilere dayalı yeni CO2 içermeyen üretim süreçlerine  kaydırma gibi devasa bir görevle karşı karşıya .

Yeni ticaret fuarı decarbXpo


20-22 Eylül 2022 tarihleri arasında Düsseldorf’ta düzenlenen decarbXpo’daki katılımcılar, iklim nötrlüğüne giden dönüşüm yollarının gerçekçi ve hangi teknolojilerin pazar için hazır olduğunu belirtmek istiyor. İklim koruması için bu yeni buluşma noktasıyla, enerji geçişi ve karbonsuzlaştırma Messe Düsseldorf, süreçlerini ve enerji tedarikini geleceğe hazır hale getirmek isteyen tüm endüstriyel ve ticari operasyonları, özellikle enerji yoğun endüstrileri hedef alıyor. Enerji depolama sistemleri bu fuarın ayrılmaz bir parçasını oluşturmaya devam edecek. Bunlar, azami yük sınırlaması veya arz güvenliği söz konusu olduğunda, şirketlerde enerji maliyetlerini düşürmede özellikle önemli bir rol oynamaktadır.

Metal endüstrilerinin buluşma noktası: The Bright World of Metals 2023


Metal şirketleri, sanayi sektöründe en büyük yayıcılardır. Çelik ve alüminyum üreticileri tek başına küresel CO 2 emisyonlarının yaklaşık %8’ini oluşturuyor . Almanya’da çelik endüstrisi, endüstriyel emisyonların yaklaşık %30’unu ve toplam emisyonların %6’sını oluşturuyor. Bu üretim ağındaki en büyük CO2 salıcıları , çelik üretimi için girdi ürünü olarak pik demir üretmek için kokla çalışan yüksek fırınlardır. 

Çelik fabrikaları ve alüminyum üreticileri, dökümhaneler ve metal işleme firmaları üretimde nispeten büyük bir karbon ayak izine sahiptir. Yüksek elektrik fiyatları, gaz ve petrol için artan enerji maliyetleri, enerji geçişi ve iklim değişikliği ile ilgili zorluklar ve ayrıca Ukrayna’daki savaşın sonuçları işletmelere ek bir yük getirmektedir.

12-16 Haziran 2023 tarihleri arasında Düsseldorf’ta düzenlenen GIFA, METEC, THERMPROCESS ve NEWCAST ticaret fuarı dörtlüsü, bu nedenle metal sektörlerini meşgul eden gelişmeleri ve metalurji makine ve ekipman üreticilerinin sunması gereken yenilikleri vurgulayacak. Bright World of Metals, demir ve çelik, alüminyum ve magnezyum, bakır, çinko ve diğer NF-metaller için tüm üretim yollarını ve işleme yöntemlerini kapsar. Bir katılımcı odak noktası geleneksel olarak GIFA ile döküm endüstrisidir.

İklim değişikliğinin zorlukları metal endüstrileri için 22’nci bir durum anlamına geliyor: bunlar çözümün olduğu kadar sorunun da bir parçası. Yel değirmenleri ve güneş enerjisi sistemleri, hafif otomotiv yapımı ve e-mobilite, mikro çiplerden süper bilgisayarlara ve robotlara kadar elektronik ürünler gibi yenilikler metaller olmadan mümkün olmazdı. Demir ve çelik, alüminyum ve bakır, manganez, magnezyum, nikel ve hatta lityum ve nadir topraklar, hammaddeden ön ürüne kadar yeri doldurulamaz. Döküm, frezeleme, dövme ve damgalama gibi ilkel ve biçimlendirme işlemleri ile kaynak, delme, frezeleme gibi üretim teknolojileri, 

Metaller, doğaları gereği, hammaddelerden başlayarak ve geri dönüşümle “tam döngüye girmek” için döngüsel ekonomi için vazgeçilmez kolaylaştırıcılardır. Aslında, çok çeşitli ürünlerin temiz dereceli, sınıflandırılmış metalleri, neredeyse sınırsız sayıda ikincil hammadde olarak yeniden kullanılabilir – orijinal olarak cevherden yapılan birincil metallerden önemli ölçüde daha az enerji ve CO2 emisyonu ile ucuza. Bununla birlikte, 2050 yılına kadar iklim açısından nötr cevherden metal üretimi de yapmak için endüstriyel ölçekte yeni proses rotaları geliştirilmelidir.


Çelik Üreticileri İklim Tartışmasının Odağında

Çelik endüstrisi burada “baş suçlu”. Yüksek fırın kullanan çelik üretimi, CO2 azaltımı açısından da optimum proses parametrelerinde zaten çalışmaktadır . İklim nötrlüğü ve/veya sera gazı emisyonlarında ciddi bir azalma, ancak maliyetli bir teknoloji değişikliği ile sağlanabilir: kok kömüründen hidrojene ve yenilenebilir enerjilerden elektriğe geçişin yanı sıra döngüsel ekonomiyi daha da genişleterek. 

Her şeyden önce, yüksek fırınlar hidrojen bazlı doğrudan indirgeme (DRI yolu) ile değiştirilmelidir. Kok kömürü ile çalışan yüksek fırınlardan farklı olarak, hidrojen bazlı doğrudan indirgemede oksijen bileşeni, çoğunlukla şaft fırınları olmak üzere doğrudan indirgeme tesislerinde hidrojen yardımıyla demir cevherinden indirgenir.

Çelik üretimi için bir girdi malzemesi olarak, bir yüksek fırından gelen erimiş pik demir yerine DRI (Doğrudan İndirgenmiş Demir) olarak adlandırılan katı bir sünger demir üretirler. Hidrojen kömürün yerini alıyor, yenilenebilir enerjiler fosil yakıtların yerini alıyor. Burada yayılan yan ürün CO2’den ziyade sudur .

En büyük CO2 yayıcılarından biri olan çelik endüstrisi, karbondan arındırma açısından en büyük kaldıraca sahiptir. Çelikte bir ton yeşil hidrojen kullanımı üretim, klasik kömür bazlı yüksek fırın rotasına kıyasla 26 ton karbondioksit tasarrufu sağlıyor.

Wuppertal Enstitüsü’nün endüstrinin karbondan arındırılmasına ilişkin güncel bir çalışmada altını çizdiği gibi, bu çelik endüstrisinin aynı zamanda bir hidrojen ekonomisi kurmanın garantörü olduğu anlamına geliyor. 


İklime Zarar Vermeyen Çelik Üretimine Geçiş Yolları

Atmosferdeki CO 2 konsantrasyonunu azaltmak için, CO 2’nin yakalanması ve ardından depolanması , şu anda 2045’e kadar bir köprü çözümü olarak tartışılmaktadır – (Carbon Capture and Storage, CCS). Ancak Almanya gibi ülkelerde bu çözüm şu ana kadar çok fazla onaylanmadı. CO 2’nin (Karbon Yakalama ve Kullanım, CCU) yakalanması ve kullanılması için durum daha iyidir . Burada CO 2 sadece bir sera gazı olarak değil, aynı zamanda kimya endüstrisi için bir hammadde olarak görülmektedir. Örneğin Thyssenkrupp, bugün Carbon2Chem Projesinin bir parçası olarak kimyasal üretimi için metalurjik gazları zaten kullanıyor. Bu, hem çelik hem de kimyasal üretiminde CO 2 emisyonlarını azaltır.

Sınırlı bir süre için bir köprü teknolojisi olarak da tartışılan, doğrudan indirgeme için doğal gazdır, ancak doğrudan indirgeme tesislerinin bunun için hidrojene hazır olması gerekir. Doğal gazdan üretilen hidrojen olan gri hidrojenin kullanımı da geçici olarak buna uygun olacaktır. Ayrıca, mevcut yüksek fırınlara iklime zarar vermeyen hidrojen enjeksiyonu, mevcut tesislerdeki ani CO2 azaltımları için de geçici bir çözüm olur .

Ancak amaç, CO2- düşük çelik üretimi değil, kalan CO2 hacimleri için bir telafi ile birlikte mümkün olduğu kadar CO2 içermeyen bir üretimdir . Bu, yalnızca demir cevherinin yenilenebilir enerjilerden hidrojenle doğrudan indirgenmesiyle sağlanabilir.  

KAYNAKÇA

1.https://www.metaldunyasi.com.tr/tr/haberler/1617/iklim-acisindan-notr-bir-metal-endustrisine-donusum-yollari.html

X