你的城市有关停的钢铁厂吗？昔日重污染的炼钢厂如今成为绿色工厂，氢气炼钢的两个技术优势突破旧思维。
寻找钢铁脱碳的方法，是大幅减少碳排放以实现气候目标的关键。在瑞典北部城镇卢莱亚的一座闪亮的新建筑中，钢铁制造商SSAB公司正在使用一种新的制造方法，这种方法可以通过消除几乎所有的二氧化碳排放来彻底改变这个高污染行业。
SSAB公司无碳炼钢工厂
根据国际能源署的数据，钢铁生产是二氧化碳排放的头号贡献者,重工业炼钢产生的碳排放占全球人均排放量的9%。
在卢莱亚，新建筑的纯洁外观与它要取代的高炉形成了鲜明的对比。通过新技术的运用，这座新的炼钢厂最终用氢气来代替煤炭，将炼钢的二氧化碳排放量减少90%
不难发现，这个创新技术有两个巨大的优势
首先是冶炼厂所在地的环境污染得到极大改善。钢铁行业从炼焦、烧结、炼铁、炼钢到轧钢整个冶炼工艺均涉及不同类型污染物，涵盖着废气、废水和废渣三种类型。具体而言，烧结和炼焦环节主要产生硫化物、氮氧化物和烟尘等废气，炼铁及炼钢环节主要产生炉渣等固体废弃物。其中，烧结和炼焦环节产生的硫化物、氮氧化物和烟粉尘等气体污染物最为严重。
以某大型钢铁企业的废气污染物排放为例，该企业排放的烟/粉尘主要来自原料系统(占19.5%)、炼铁系统(焦化 烧结 球团 炼铁，占62.3%)和炼钢系统(占13.5%)，三者合计约占钢铁行业烟/粉尘总排放量的95.3%。
如果以氢气代替了煤炭，这部分工艺的污染能极大减少。
无碳排放钢，目前已经获得沃尔沃、奔驰等厂家的使用
第二个优势是避免冶炼厂搬离大城市降低了运输成本
目前主要的钢材消耗集中在建筑、机械、交通、家电、造船等，根据冶金工业规划院测算，建筑钢材的产量占据着半壁江山，占比约为49%；其次为机械行业，占比为17%。可以发现，钢材消耗主要集中在城市，特别是基建需求大，机械制造业、汽车制造业、造船工业发达的沿海大城市。但是目前粗钢产量主要分布在华北、华东、东北，市场需求又主要分布在华东、华南，存在一定程度供需错配。意味着长距离的运输，让钢材成本进一步增加。搬离的后果就是钢材不能就地使用，意味着产品缺乏竞争力。目前钢铁行业利润率仅为2.55%，而运输成本却在15%-30%，这里还不包括煤炭的运输成本。降低运输成本已经是钢铁行业生死存亡的关键。
钢铁行业各环节物流成本占比
我们以坐落于广州芳村的广州钢
铁厂为例，广州钢铁厂在2000年左右曾是整个华南地区最大的专业化薄钢板生产加工基地，为广州环城高速、新白云机场、大亚湾核电站等众多重点工程和华南地区的制造业提供钢材生产加工。但这里的烟尘污染让广钢厂区南边的村民不敢开窗，因为环境污染的代价过于沉重，最终政府决定将其搬迁到400公里外的湛江。
搬迁前的广州钢铁厂
如果选择更新改造升级而不是搬离，钢铁厂就可以离大城市更近，为地球减少运输的碳排放，为企业获得更大的市场竞争力，为城市提供更多的就业岗位和大量的税收。
但目前该技术仍有两个最大的障碍亟需解决。
全面生产的第一个障碍是获得电力，特别是可再生的电力。
为了规模化运营，SSAB公司每年估计需要15太瓦时的电力，相当于100万人口的用电量。 Sandstrom和两位同事在10月写了一篇论文，批评该项目实际上是将碳排放转移到了发电厂，并对 "无化石能源炼钢 "的标签提出质疑。
Sandstrom说："这种以氢气为基础的钢铁生产效应是更高的电力消耗为代价，而且从我们所看到的情况来看，没有任何迹象表明电力正在走向无化石能源化，无论是制氢的过程还是炼钢所需的电能都来源于化石能源。"
第一台无化石能源钢铁制造的车辆
第二个障碍是氢气的低成本制造
目前氢气主要来源于天然气制氢、煤炭气化制氢、甲醛裂解制氢、水电解制氢这几种工艺。
氢气一直以来没能大规模使用，除了储存困难外，主要原因是这些制造工艺的成本居高不下。
而核能制氢主要利用核反应堆产生的高温进行热化学制氢，通过核反应堆与热化学制氢装置结合，将水加热到1000摄氏度催化热分解，从而制取氢气和氧气。相比电解水30%的能源利用率，核反应热化学制氢效率可以超过60%，能极大的降低氢气的成本，同时核电站本身也能生产源源不断的电能。
中国河钢集团已经与中核集团、清华大学签订《核能-制氢-冶金耦合技术战略合作框架协议》，着力利用核能解决氢气生产和炼钢的成本问题。
使用氢气炼钢工艺比传统方式炼钢贵 20% 到 30%，但是运费的节约，和氢气生产方式的改变，该工艺将比传统炼钢生产方法更便宜。考虑到未来的碳排放税以及世界各地避免使用破坏气候产品的趋势，企业肯定更愿意使用无碳排放钢铁，甚至宁愿以更高的价格使用。
纵观全球，在氢能冶炼方面，世界发达国家先进钢企虽然早已着手研发，但总体来说中国先进钢企与欧洲、日本、韩国先进钢企几乎站在同一起跑线上，给中国钢铁工业创新超越提供了难得的机遇和重要的突破口。
这或许又是一个弯道超车的好机会。
SSAB公司无碳钢
