스웨덴 북부에 있는 저-탄소강 파일럿 공장은 철강 산업의 탄소 배출량을 극적으로 줄일 수 있습니다.
2018년 6월, 스웨덴 북부 룰레오에 있는 철강 파일럿 공장에서 상징적인 기공식이 열렸습니다. 이는 제철소의 탄소 배출을 0에 가깝게 만드는 것을 목표로 하는 철강 제조 혁신을 위한 프로젝트의 공식 출범을 기념하는 것입니다.{1}}
HYBRIT라고 명명된 이 프로젝트는 전통적으로 제철에 사용되는 코크스를 재생 가능한 전기에서 생산된 수소로 대체하는 것을 목표로 합니다. 코크스와 수소는 모두 철광석에서 불순물을 제거하는 환원제 역할을 할 수 있습니다. 전통적인 제철에서는 코크스의 탄소가 철광석의 산소와 반응하여 이산화탄소를 생성합니다. 수소가 코크스를 대체하면 수소는 철광석의 산소와 반응하여 수증기를 생성합니다.
"스웨덴은 우수한 재생 가능 전력 자원, 풍부한 물 접근성, 유럽 최고 품질의 철광석, 프리미엄 제품과 지속적인 혁신에 중점을 둔 철강 산업을 보유하고 있습니다."
이 프로젝트에 참여한 전문가들은 이 프로젝트가 스웨덴 및 그 외 지역의 철강 산업에 상당한 탄소 배출 감소를 가능하게 할 수 있다고 믿습니다. 실제로 세계 철강 산업은 생산 효율성을 향상시키기 위해 노력해 왔습니다. 오늘날 1톤의 철강을 생산하는 데는 1960년에 필요한 에너지의 40%만 필요합니다.
HYBRIT는 SSAB, LKAB 및 Vattenfall이 만든 합작 회사입니다. 프로젝트가 성공하면 스웨덴과 핀란드의 총 CO2 배출량을 각각 10%, 7% 줄일 수 있습니다.
합작 투자의 CEO인 Mårten Görnerup은 프로젝트 타임라인을 설명했습니다. 예비 타당성 조사는 2016년에 시작되었습니다. 파일럿 플랜트는 현재 건설 중이며 2020년부터 2024년까지 시범 운영될 예정이다.
"2028년까지 우리는 파일럿 공장을 몇 달 동안 연중무휴 24시간 연속 운영할 수 있는 실증 시설로 확장할 계획입니다. 모든 것이 순조롭게 진행된다면 공식적인 산업 생산은 2035년에 시작될 수 있습니다."
유리한 조건: 왜 스웨덴인가?
현재 대부분의 수소는 화석-연료 천연가스에서 수소를 추출하기 위해 고온 증기를 사용하는 공정인 증기 메탄 개질을 통해 생산됩니다. HYBRIT 공정을 독특하게 만드는 것은 모든 수소가 물에 전류를 통과시키는 전기분해를 통해 얻어진다는 것입니다-. 이 프로세스는 에너지 집약적이지만-필요한 전기가 재생 가능한 자원에서 나오는 경우 전체 탄소 배출량은 무시할 수 있습니다.
여러 요소를 고려할 때 스웨덴은 HYBRIT 프로젝트에 이상적인 위치입니다. Görnerup은 다음과 같이 말합니다. "스웨덴은 뛰어난 재생 가능 전력 자원, 풍부한 물 접근성, 유럽 최고 품질의 철광석, 프리미엄 제품과 지속적인 혁신에 초점을 맞춘 철강 산업을 보유하고 있습니다. 2045년까지 전력 생산에서 화석 연료를 단계적으로 폐지하겠다는 파리 협정의 서명과 스웨덴 의회의 결의안은 이 계획을 위한 완벽한 시기를 만듭니다."
앞으로 공장에서는 탄소 배출을 줄이기 위한 최적의 조건을 파악하기 위해 생산 시험을 실시할 예정이다. 이 실험 작업을 통해 제강-복잡한 산업 시스템-의 작동 원리가 더욱 명확해지며 보다 효율적인 프로세스 개발이 가능해집니다.
SSAB의 사장 겸 CEO인 Martin Lindqvist는 다음과 같이 덧붙였습니다. "HYBRIT 프로젝트는 지속 가능성을 향한 SSAB의 길에서 중요한 구성 요소입니다. 예비 타당성 조사에 따르면 이 프로젝트는 기술적으로 실행 가능하며 미래에 우리 회사에 흥미로운 기회를 창출할 수 있는 것으로 나타났습니다. 우리는 기후 변화에 대한 해결책의 일부가 되기를 희망합니다."
프로젝트 경제학
HYBRIT 프로젝트는 스웨덴 정부로부터 강력한 지원을 받았습니다. 2018년 6월, 파일럿 프로젝트는 스웨덴 에너지청이 수여한 역대 최고 자금인 5억 2,800만 SEK(약 5,130만 유로)를 받았습니다.
초기 연구에 따르면 HYBRIT 생산 비용은 기존 철강 제조보다 20~30% 더 높을 수 있습니다. 그러나 EU 배출권 거래제를 통해 재생 에너지 비용 감소 및 탄소 가격 상승과 함께 이러한 비용 격차는 시간이 지남에 따라 줄어들 것으로 예상됩니다.
HYBRIT가 성공한다면 글로벌 철강 제조의 미래에 중대한 영향을 미칠 수 있습니다. Görnerup은 다음과 같이 결론을 내렸습니다. "철강 산업은 새로운 시대로 진입하고 있습니다. HYBRIT 기술에는 아직 모든 곳에서 사용할 수 없는 풍부하고 저렴한{2}}재생 가능 전기-가 필요합니다. 그러나 철광석의 환원제로서 원료탄에 대한 의존도를 없애는 것은 철강 산업의 주요 혁신을 의미하며 글로벌 기후 조치를 크게 진전시킬 수 있습니다."
>업계 통찰: 친환경 철강으로의 전환은 단지 1차 생산에 관한 것이 아닙니다. 이는 수소 저장 탱크, 전해조 부품, 재생 에너지 인프라 및 지속 가능한 건설과 같은 다운스트림 응용 분야에서 저탄소 스테인레스강(304L/316L), 고강도 탄소강(Q345/Q355) 및 합금 등급(50CrVA/30Mn2)에 대한 수요도 증가시킵니다.{0}} 재료 추적성, 내부식성, 수명주기 탄소 계산이 주요 선택 기준이 되고 있습니다.
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>Jiangsu Cunrui는 스테인레스강(304/316L/310S/2205/904L), 탄소강(Q235/Q345/45#/50CrVA), 합금강(30Mn2/42CrMo)을 풀밀 인증(EN 10204 3.1), 맞춤형 절단 및 수출용 포장으로 공급합니다.