<p>伯明翰大學(xué)的研究人員為現(xiàn)有的鋼鐵熔爐設(shè)計(jì)了一種新的適應(yīng)性，可以將煉鋼行業(yè)的二氧化碳排放量減少近90%。</p> <p>&nbsp;</p> <p>這種徹底的減少是通過一個(gè)&ldquo;閉環(huán)&rdquo;碳回收系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的，該系統(tǒng)可以取代當(dāng)前高爐-堿性氧氣爐系統(tǒng)中通常使用的90%的焦炭，并產(chǎn)生氧氣作為一種雙產(chǎn)物。</p> <p>&nbsp;</p> <p>該系統(tǒng)由伯明翰大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院的丁宇龍教授和哈里特&middot;基爾達(dá)爾博士設(shè)計(jì)，在《清潔生產(chǎn)雜志》上發(fā)表的一篇論文中詳細(xì)介紹了該系統(tǒng)，該論文表明，如果僅在英國實(shí)施，它可以在5年內(nèi)節(jié)省12.8億英鎊的成本，同時(shí)使英國的總排放量減少2.9%。</p> <p>&nbsp;</p> <p>丁教授說:&ldquo;目前鋼鐵行業(yè)脫碳的建議依賴于逐步淘汰現(xiàn)有工廠，并引入由可再生電力驅(qū)動的電弧爐。然而，建造一座電弧爐工廠的成本可能超過10億英鎊，這使得在滿足《巴黎氣候協(xié)定》的剩余時(shí)間內(nèi)，這種轉(zhuǎn)變在經(jīng)濟(jì)上是不可行的。我們提出的系統(tǒng)可以改造到現(xiàn)有的工廠，這降低了資產(chǎn)擱淺的風(fēng)險(xiǎn)，二氧化碳的減少和成本的節(jié)約都可以立即看到。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>世界上大部分的鋼鐵是通過高爐生產(chǎn)的，高爐從鐵礦石中煉鐵，而堿性氧氣爐將鐵轉(zhuǎn)化為鋼。</p> <p>&nbsp;</p> <p>這個(gè)過程本質(zhì)上是碳密集型的，使用焦?fàn)t中煤的破壞性蒸餾產(chǎn)生的焦炭，焦炭與熱風(fēng)中的氧氣反應(yīng)產(chǎn)生一氧化碳。它與熔爐中的鐵礦石反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳。爐頂氣體主要含有氮?dú)?、CO和CO2，在熱風(fēng)爐中燃燒，將風(fēng)風(fēng)溫度提高到1200 ~ 1350℃，然后吹到爐膛，CO2和N2(也含有NOx)排放到環(huán)境中。</p> <p>&nbsp;</p> <p>這種新型的回收系統(tǒng)從頂部氣體中捕獲二氧化碳，并使用一種被稱為&ldquo;鈣鈦礦&rdquo;材料的晶體礦物晶格將其轉(zhuǎn)化為CO。選擇這種材料是因?yàn)榉磻?yīng)發(fā)生在一個(gè)溫度范圍內(nèi)(700-800攝氏度)，該溫度范圍可以由可再生能源供電和/或使用連接到高爐的熱交換器產(chǎn)生。</p> <p>&nbsp;</p> <p>目前鋼鐵業(yè)脫碳的建議依賴于逐步淘汰現(xiàn)有工廠，并引入由可再生電力驅(qū)動的電弧爐。然而，建造一座電弧爐工廠的成本可能超過10億英鎊，這使得在滿足《巴黎氣候協(xié)定》的剩余時(shí)間內(nèi)，這種轉(zhuǎn)變在經(jīng)濟(jì)上是不可行的。我們提出的系統(tǒng)可以改造到現(xiàn)有的工廠，這降低了資產(chǎn)擱淺的風(fēng)險(xiǎn)，減少二氧化碳排放和節(jié)約成本，立即可見一狀。</p> <p><br />丁玉龍教授，化工學(xué)院</p> <p>&nbsp;</p> <p>在高濃度的CO2下，鈣鈦礦將CO2分解為氧氣，氧氣被吸收到晶格中，CO被反饋到高爐中。鈣鈦礦可以在低氧環(huán)境下的化學(xué)反應(yīng)中再生到其原始形式。產(chǎn)生的氧氣可用于堿性氧爐煉鋼。</p> <p>&nbsp;</p> <p>鋼鐵制造業(yè)是所有基礎(chǔ)工業(yè)部門中二氧化碳排放量最大的行業(yè)，占全球排放量的9%。根據(jù)國際可再生能源機(jī)構(gòu)(IRENA)的說法，到2050年，中國必須實(shí)現(xiàn)減排90%，才能將全球變暖限制在1.5&deg;C以內(nèi)。</p> <p>&nbsp;</p> <p>伯明翰企業(yè)大學(xué)已經(jīng)提交了一份專利申請，涵蓋了該系統(tǒng)及其在金屬生產(chǎn)中的應(yīng)用，并正在尋找長期合作伙伴參與試點(diǎn)研究，將該技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施，或合作進(jìn)行進(jìn)一步研究以開發(fā)該系統(tǒng)。</p> <p>&nbsp;</p> <blockquote> <p>注：本文由院校官方新聞直譯，僅供參考，不代表指南者留學(xué)態(tài)度觀點(diǎn)。</p> </blockquote>