CO2 reduzieren mit der KOBELCO Group
Kobe Steel, Ltd. verkündet den erfolgreichen Test einer Technologie, die CO2-Emissionen aus dem Hochofenbetrieb deutlich reduzieren kann. Das Unternehmen kombiniert dazu eine Technologie der Tochtergesellschaft Midrex*) aus dem Maschinenbaubereich mit Technologien zum Betreiben von Hochöfen für das Eisen- und Stahlgeschäft. Dieser Erfolg beruht auf den integrierten Aktivitäten der Kobe Steel Group (auch bekannt als KOBELCO Group), die ihre verschiedenen Geschäftsbereiche wirkungsvoll einsetzt. Der Demonstrationstest wurde im Oktober 2020 einen Monat lang in einem großen Hochofen (4.844 Kubikmeter) des Kakogawa-Werks in der Präfektur Hyogo (Japan) durchgeführt.
Wie viele CO2-Emissionen ein Hochofen ausstößt, wird durch die Reduktionsmittelrate (RAR)**) oder die Menge an kohlenstoffhaltigem Brennstoff bestimmt, die bei der Eisenerzeugung im Hochofen zum Einsatz kommt. In dem Demonstrationstest wurde nachgewiesen, dass die RAR dauerhaft von 518 kg/tHM (Tonne Roheisen) auf 415 kg/tHM reduziert werden konnte. Dazu setzte das Unternehmen eine große Menge an heiß brikettiertem Eisen (HBI)***) ein, welches mithilfe des MIDREX®-Prozesses****) hergestellt wurde. Die Ergebnisse zeigen, dass diese Technologie die CO2-Emissionen im Vergleich zu einem herkömmlichen Verfahren*****) um etwa 20 % reduzieren kann.
Darüber hinaus wurde für den Verifikationstest dieser Technologie die weltweit niedrigste Koksrate (239 kg/tHM) erreicht. Das Unternehmen sieht darin einen vielversprechenden Ansatz, um in naher Zukunft CO2-Emissionen zu reduzieren – mit geringeren Zusatzkosten im Vergleich zu anderen Maßnahmen. Die KOBELCO Group erwägt, die Technologie weltweit als Lizenzprodukt anzubieten.
Die Kosten für die Reduzierung von CO2 mithilfe dieser Technologie berechnen sich wie folgt:
((a)-(b)-(c)) / (eingesparte Menge an CO2 (d)) + Einrichtungskosten+andere Kosten
wobei (a) = (Menge des eingesetzten HBI x HBI Preis pro Einheit), (b) = (Menge des eingesparten Eisenerzes x Eisenerz Preis pro Einheit), und (c) = (Menge des eingesparten Reduktionsmittels x Reduktionsmittel Preis pro Einheit).
Hinweis: Der Wert von (c) entspricht der Formel (eingesparte Koksmenge x Kokspreis pro Einheit) + (eingesparte Kohlenstaubmenge x Kohlenstaubpreis pro Einheit). Die eingesparte Menge an CO2 (d) entspricht der Formel (Menge des eingesparten Reduktionsmittels x CO2-Emissionsfaktor).
Typische Rohstoffpreise pro Einheit: HBI (größer als) Koks (größer als) Eisenerz (größer als) Kohlenstaub
Ausschlaggebend für diesen Erfolg waren folgende Schlüsseltechnologien:
(1) Technologien von Midrex für die HBI-Herstellung im Maschinenbaubereich
(2) Technologien für den Betrieb von Hochöfen im Eisen- und Stahlgeschäft (z.B. fortschrittliche Pellet-Produktionstechnologie, HBI-Beschickungstechnologie für Hochöfen und der Einsatz von KI für den Hochofenbetrieb)
All diese Technologien werden von der KOBELCO-Gruppe als generische Lösungstechnologien entwickelt und sind für verschiedene Hochöfen anwendbar.
Wir werden diese Technologie-Lösungen zur Reduzierung von CO2 kontinuierlich verbessern und dabei zugleich CO2-Emissionen und die damit verbundenen Kosten weiter senken. Neben unseren Anstrengungen, die Emissionen unserer eigenen Anlagen zu reduzieren, werden wir uns außerdem bemühen, diese Lösungen an Hochöfen in der ganzen Welt zum Einsatz zu bringen und so die Senkung von CO2-Emissionen zu beschleunigen.
Darüber hinaus sind wir fest davon überzeugt, dass der erfolgreiche Test in einem realen Hochofen ein bedeutender Schritt nach vorn ist, um Kunden CO2-arme Stahlprodukte anbieten zu können. Wir werden unsere Umweltbemühungen entlang der gesamten Lieferkette vorantreiben. In diesem Zusammenhang werden wir Produktions- und Vertriebssysteme einrichten und Bedingungen für den Vertrieb festlegen, die es uns erlauben, Kunden CO2-arme Stahlprodukte anzubieten, die einen echten Mehrwert bedeuten.
Die KOBELCO-Gruppe hat es sich zur Aufgabe gemacht, Technologien zu entwickeln und zu etablieren, die CO2-Emissionen- so schnell und kostengünstig wie möglich – zu reduzieren. Damit soll ein Beitrag zur Schaffung einer nachhaltigen Gesellschaft geleistet werden, um das von der japanischen Regierung erklärte Ziel der Kohlenstoffneutralität im Jahr 2050 zu erreichen.
Die KOBELCO Group war und ist stets bestrebt, Lösungen für die Bedürfnisse der Gesellschaft anzubieten. Dafür nutzen wir die Talente unserer Mitarbeiter und unsere Technologien bestmöglich, um eine Welt zu gestalten, in der Menschen – heute und in Zukunft – ihre Hoffnungen und Träume verwirklichen und zugleich ein sicheres, komfortables Leben genießen können.
*) Midrex Technologies, Inc. ist eine hundertprozentige Tochtergesellschaft von Kobe Steel in den USA.
**) Reduktionsmittelrate (RAR) = Koksrate (bestimmt durch die im Hochofen verwendete Koksmenge) + Kohlenstaubrate (bestimmt durch die Menge des in den Hochofen eingeblasenen Kohlenstaubs). Koks ist ein kohlenstoffhaltiger Brennstoff, der aus Kohle hergestellt wird.
***) Heiß brikettiertes Eisen (HBI) ist direkt reduziertes Eisen (DRI) in brikettierter Form. Da heißes DRI nicht für den Ferntransport geeignet ist, wird es beim Austritt aus dem Reduktionsofen zu einem kompakten Feststoff (Brikett) gepresst.
****) Der MIDREX®-Prozess ist das führende Verfahren zur Herstellung von direkt reduziertem Eisen (DRI) das etwa 80% des weltweit produzierten direkt reduzierten Eisens mit Erdgas (etwa 60% des gesamten reduzierten Eisens überhaupt) ausmacht. Der MIDREX®-Prozess nutzt Erdgas als Reduktionsmittel und Pellets aus Eisenerz als Eisenquelle, um DRI durch den Reduktionsprozess im Schachtofen herzustellen. Im Vergleich zum Hochofenverfahren kann der MIDREX®-Prozess die CO2-Emissionen um 20 bis 40 % reduzieren. Weltweit gibt es mehr als 90 MIDREX-Einheiten.
*****) Ergebnisse im Vergleich zum Geschäftsjahr 2013, das Basisjahr für die von der Regierung und die KOBELCO Group festgelegten Ziele zur CO2-Reduzierung.
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