在鋼鐵技術協會(AIST)舉辦的「從碳到綠:鋼鐵產業轉型」中東與北非(MENA)線上研討會上,Metalurs Solutions董事總經理巴德爾(Karim Badr)評估了氫能技術在低碳煉鋼領域的發展。他表示,綠松石氫(Turquoise hydrogen)特別有望成為鋼鐵業脫碳進程中的重要替代方案。
巴德爾指出,氫能的生產方法依據其碳排放強度,可區分為灰氫、藍氫、綠松石氫以及綠氫。他提到,灰氫是利用天然氣或煤炭,透過蒸汽甲烷重組或氣化技術生產,這會導致二氧化碳排放;而藍氫則是在相同的生產製程中,額外導入碳捕捉與封存技術。
他進一步解釋,綠松石氫是基於天然氣的甲烷熱解技術,藉此生產出氫氣與固體碳;至於綠氫,則是利用再生能源電力透過電解水來製成。
巴德爾指出,甲烷熱裂解是目前新興的低碳製氫方法之一。該技術主要包含三種路徑:熱裂解、熔融鹽或熔融金屬浴,以及電漿裂解。他補充說明,電漿技術既可作為熱源,亦可激發出加速反應的活性物種,是目前技術成熟度最高的解決方案之一。
在製氫成本方面,巴德爾表示,無論是低溫或高溫電解水,在現階段依然屬於高成本的方法;相較之下,基於碳捕捉的重組技術,尤其是甲烷裂解技術,則具備更低的成本潛力。他也提到,利用生質能以及非生物性廢棄物製氫,也是具備中等成本降幅潛力的方法。
巴德爾在簡報中亦引述了全球在甲烷熱裂解領域的投資現況。他表示,美國、加拿大、芬蘭、奧地利、法國、德國、英國和澳洲,目前正進行大量處於不同技術成熟階段的試點與商業化項目。在該領域中,Monolith、Hazer Group、C-Zero、Modern Hydrogen、H2Quest、Hycamite、HiiROC Hydrogen、Plenesys和Graforce等公司皆屬於領先的前沿企業。
此外,巴德爾評估了將綠松石氫整合至鋼鐵生產中的三種不同製造模式。第一種是「SuSteel電漿氫熔融還原技術」,此模式具備最高的技術協同效應,能直接將氫氣應用於鐵礦石的還原製程。第二種是「HYFOR+Hy4Smelt技術」,該模式允許直接使用粉礦,省去了將鐵礦石製成球團礦的繁瑣步驟,且其耗電量比電漿法更低。第三種則是「氫基直接還原鐵(DRI)技術(如MIDREX或Energiron系統)」,這是目前商業化程度最高、技術風險最低的解決方案,有望形成綠松石氫的第一個大規模市場。
在演說結束時,巴德爾強調,雖然綠氫仍是全球的長期發展目標,但當前對於綠松石氫技術的投資與技術成熟度的提升,正提供了一個重大的轉型契機。他指出,對於擁有豐富天然氣資源的國家而言,與綠氫相比,綠松石氫可能是一個更具可行性且更有競爭力的選擇,這項技術將在鋼鐵產業的低碳轉型中扮演舉足輕重的角色。