安赛乐米塔尔欧洲公司制定了到2050年实现零碳排放的路线图，将开拓性技术置于碳中和炼钢路线图的前沿。该公司提出两条实现碳中和的路线，即智能碳和以创新的DRI为基础的工艺路线。这将使该公司到2030年降低二氧化碳排放量30%，到2050年达到碳中和。

到目前为止，该公司已经对这两条路线投入了大约3亿欧元，充分利用其在世界各地的研发资源以及争取公共资金的支持。其中一些技术可以在2025年前达到商业成熟期，但扩大规模将需要持续的公共资金，因为实现大规模碳中和炼钢需要数十亿欧元。

智能碳减排路线

智能碳是正在开发的一条碳中和炼钢路线，是在炼铁的高温还原气氛下，充分利用所有清洁能源。由于用于还原铁矿石的高温气体可以主要是碳或氢，这一路线可以根据外部能源基础设施的发展而灵活地利用。这条路线不仅有潜力提供碳中和的钢铁，而且还有碳中和的水泥和碳中和的生物材料。智能碳还可以使用二氧化碳捕获和存储（CCS）技术捕获剩余化石燃料排放的二氧化碳，并确保整个过程保持碳中和。最初，智能碳路线将侧重于利用废物流中的循环碳，然后捕获由此产生的碳排放以进行再利用或存储。在此阶段，天然气也可以作为一种比煤炭更低碳的能源被使用，并与CCS相辅相成。之后，随着氢经济的发展和利用氢的经济性提高，将过渡到氢智能碳路线，氢是由清洁电力生产的绿色氢。智能碳路线使用废弃的塑料、纺织品和其他废物转换成的生物能源。这就产生了碳中和循环，通过使用生产过程末期排放的碳来生产等价的新的可回收碳材料。

在安赛乐米塔尔欧洲公司部署智能碳的成本估计为150亿至250亿欧元。此外，还需要投资150亿至300亿欧元建设清洁能源基础设施，以实现利用生物能源和CCS的智能碳排放路线。

在建的智能碳排放路线中的技术项目如下：

Torero：在比利时的安赛乐米塔尔根特厂正在投资5000万欧元建设一个大型示范工厂，将废木材转化为生物煤，取代目前在钢铁生产中作为还原剂的煤。该厂预计将于2022年底投入运营。

IGAR：在法国的安赛乐米塔尔敦刻尔克厂正在建立一个工业规模的试点项目，从炼钢过程中捕获二氧化碳和废氢，并在内部将其转化为合成气体。合成气体将取代化石燃料在炼铁中使用。

Carbal ys^?（Steel anol）：在比利时的安赛乐米塔尔根特厂正在建设一个工业规模的示范工厂，用于从高炉中捕获排放的废气，并每年将其转化为8000万升生物乙醇。这个耗资1.65亿欧元的项目预计将于2022年完工。

“3D”碳捕获试点项目：安赛乐米塔尔敦刻尔克厂正在建设一个名为“3D”的碳捕获试点项目。到2021年，这项技术将实现每小时从废气中捕获0.5吨二氧化碳。该公司还参与了北极光和波尔托斯碳运输和储存项目。

2030年后创新的DRI路线

使用绿色氢的创新的DRI技术具有巨大潜力，但是从目前来看，该路线比智能碳减排路线的成本要高得多，在2030年之前不可能发挥足够的作用。2030年以后，希望用氢生产DRI的技术能取得进展。DRI路线最初预计将向碳中和的氢基DRI-电炉炼钢的生产工艺过渡。这将取决于技术何时成熟，以及何时有足够的高效氢可用。该路线要达到碳中和，需要从主要使用天然气转向使用氢作为主要还原剂。随着这种氢变得“绿色”——使用清洁电力制造——将使整个炼钢过程接近碳中和。然而，为了实现完全的碳中和，仍然需要通过使用可持续的生物质来生产生物能源，将一些循环碳纳入这个过程中。在一定的资金支持下，到2020年中期，该公司将建成欧洲第一家运行的氢基DRI示范工厂。该工厂对这条路线的主要技术挑战是将基于氢的DRI生产推向商业成熟，因此在2030年之前，工业规模生产不太可能成为现实。为了提高产量，可以使用蓝色氢气：从天然气中提取氢气，并将过程中产生的二氧化碳捕获和储存起来。从长远来看，可以使用绿色氢：通过使用清洁能源对水进行电解，从中提取氢。与智能碳路线不同，氢基DRI路线不会制造任何其他碳中和的产品，如水泥和生物材料。

目前，钢铁生产的工艺路线使用化石燃料，排放二氧化碳。要实现碳中和，向使用清洁能源转换至关重要。这里所指的清洁能源包括清洁电力、循环碳和CCS。这三种清洁能源理论上都是碳中和的。但现实是，对提供清洁电力、循环碳和CCS的基础设施的投资规模各不相同，可用性和获取途径也各不相同。因此，需要对这三种清洁能源进行不同的组合，以达到碳中和。在采用循环碳技术的地方，不仅可以生产碳中和的钢铁，还可以通过把炼钢放在循环经济的核心位置，避免其他行业的二氧化碳排放。例如通过制造可循环的碳材料，取代基于聚乙烯的塑料，通过碳中和生产过程，将产生的碳中和的矿渣直接替代水泥。 清洁电力来自太阳能和风能，不排放二氧化碳。对于钢铁工业来说，可以通过电解水提取氢气时来利用清洁电力。但是，清洁电力、氢气的规模和氢还原铁矿石的成本可能需要几十年的时间才能达到令钢铁行业受益的水平。如果欧洲钢铁工业今天完全改用清洁电力，这意味着电力消耗将增加15%。要将整个欧洲钢铁业通过氢转化为清洁电力，所需的能源基础设施投资将高达4500亿至7000亿欧元。

循环碳是指利用可持续的林业和农业残留物等生物废弃物来生产炼钢用的生物能源，从而实现碳中和。此外，利用废塑料作为能源，结合碳捕获和使用技术，可以将原本以二氧化碳的形式排放的碳转化为烃类液体（乙醇）或固体塑料。碳循环解决了社会垃圾与塑料再利用的问题。如果欧洲钢铁工业改用生物能源，每年将需要约2亿 - 2.5亿吨生物质和废弃物。此外，钢铁工业将以碳中和的方式生产当今30%的塑料需求。尽管目前在技术上不可能完全转向生物能源，但预计在清洁能源体系上的投资为500亿至700亿欧元，以将整个欧洲钢铁行业转型为生物能源。

利用CCS技术将二氧化碳进行捕获、运输并安全地储存在地下，由于避免了对外排放，可使炼钢过程实现碳中和。据估计，仅北海盆地就有高达30万吨的二氧化碳储存能力。从长远来看，CCS与循环碳相结合可以使钢铁行业超越碳中和，不是排放二氧化碳，而是成为从大气中清除二氧化碳的行业。如果整个欧洲钢铁业通过CCS实现碳中和，估计每年将需要1.5亿 -2亿吨的二氧化碳运输和储存能力，需要在清洁能源基础设施上投资1000亿-1500亿欧元。 （张京萍）