钢制的历史,以及为什么它还有很长的路要走

作者:John A. Lanier
2023年2月1日,美国东部时间上午9:30
活动: 生态中心博客
钢铁工厂的蝴蝶网,捕获二氧化碳

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这是Ye Olde最喜欢的环境博客的历史课程(可能不是您的最爱,但请让我在Bliss中生活)。这次,我将撰写比您关心地球上最重要的行业之一 - 钢铁。Trust me, this one is going to be a slag, I mean slog, so consider grabbing a drink at the (re)bar before settling in. As far as industries go, it’s a dirty one, so I’ll need to put some lipstick on this pig iron. Though you’ll feel like you’ve been through a crucible when I finish, I hope you’ll come out smarter. Okay, I need to stop with the puns if I want to keep my reputation stainless.

首先,说什么是钢。这是铁和碳的合金,碳仅占钢的0.002%至2.14%的重量。通过将这种一点碳添加到铁中,与纯铁相比,钢变得更硬,更坚固,抗锈。通过将其他元素添加到混合物中,例如铬,钒,钨,钴或镍,我们可以制造具有各种物理特性的各种钢合金。看?科学很酷。

但要了解历史。人类开始用铁中的武器和中东和东南欧的工具代替铜,大约公元前1200年。从铁器时代开始,就有钢的证据,但可能出于意外而不是故意。在公元前500年代,印度的泰米尔人开发了一种用木炭的冶炼矿石的方法,该方法被称为wootz钢,当将其制成工具时,它具有流动带的模式。几个世纪后,中国人采用了这种方法,并开始生产大量钢。长期以来,Wootz Steel将一直是钢生产的主要形式,即使是大马士革钢的主要组成部分,其历史可以追溯到11世纪。

在1700年代,各种发明和实践都推进了钢铁贸易,包括在冶炼中使用可乐,使用蒸汽动力以及钢制辊的开发。大枢轴是在1850年代。亨利·贝塞默(Henry Bessemer)的名字的英国家伙为一项旨在通过熔融铁吹空气的过程获得了申请,从而导致氧化,从而消除了基础铁的杂质。然后可以添加碳,从而导致高质量的钢材能够进行大规模生产。一种类似的方法,称为“开放式炉钢制造”,不久之后在Bessemer的设计上得到了改进。钢铁行业在整个欧洲起飞,在美国,安德鲁·卡内基(Andrew Carnegie)将建立一个经济帝国。

最后,在第二次世界大战后的几十年中,通过开发基本的氧气钢制造(通过熔融铁而不是环境空气吹出纯氧气)和电弧形炉(利用电力来产生热量以制造钢制),钢制造完全现代化了。如今,这是全世界使用的一种完全普遍存在的材料。

与钢相关的碳排放

但是……钢制造有碳问题。当然,碳是钢制造中的重要因素,但是碳排放量是这个庞大行业的令人不安的副产品。根据国际能源局(IEA)的说法,2021年的钢制成碳强度为每吨钢的1.39吨二氧化碳。这是由于制造钢需要大量能量而驱动的。如今,大部分能量来自煤炭的燃烧,产生了过量的二氧化碳排放量。

当您在全球范围内总结一下时,数字会惊人。IEA也跟踪,在2021年,全球原油生产总计19.52亿吨。碳强度为每吨1.39,从27.1亿吨二氧化碳的钢产生2021年的占地面积。全球碳排放2021年总计3712亿吨,这意味着钢铁生产的直接排放占全球排放量的7.3%。当您解释间接排放时,就像采矿熨斗和全球运输钢的那些排放一样,这个数字只会上升。

根据去年的Wood Mackenzie报告,到2050年到2050年,到零钢生产的道路将需要1.3至1.4万亿美元。这些投资将需要在整个生产链中进行,从采矿到制造,再到捕获过程中生产的碳。钢铁还必须拥抱可再生能源并投资于绿色氢的形式。前方是一个陡峭的斜坡。

钢回收的领先公司

我有个好消息!钢铁行业知道它有问题,并且有迹象表明它正在努力解决它。世界钢铁协会是公开支持巴黎气候协定,他们鼓励成员采用各种低碳钢工艺。此外,脱碳钢最重要的解决方案之一是将回收作为一种实践的全面拥抱。与塑料不同,这是钢的优点之一 - 钢是无限回收的。

实际上,在公司骑士中新发布的全球100这是一份最可持续的上市公司的年度报告,一家钢铁公司跃居第一。总部位于俄勒冈州波特兰市的Schnitzer Steel Industries Inc.是钢铁回收的领先公司。从他们的网站,“通过回收金属,我们每年都在转移和重复使用数百万吨的材料,否则这些材料可能注定为垃圾填埋场。我们加工的亚铁和非有产金属用于生产新的金属产品,保存NHTTPS://www.onehalfbooks.com/news/ecocentricity-blog-thanksgiving-people-------------我们的成品钢产品由100%的无碳净来源电力提供动力,由95%的再生含量制成,我们回收并重复使用总水的88%。”

这些数字给我留下了深刻的印象,它们显示了这种污染行业的可能性。钢铁已经走了很长一段路,但是还有很长的路要走。随着像Schnitzer Steel这样的公司领先,我希望钢铁能够在我们的经济中脱碳的领先优势。

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