Jak vodík, elektrické obloukové pece a energie hrají roli v udržitelných žáruvzdorných materiálech

Žáruvzdorné materiály, jak se dnes používají, nedosáhly svého plného potenciálu z hlediska udržitelnosti. Když vezmeme v úvahu jejich použití ve vysoce energeticky náročných průmyslových odvětvích, jako je cement (kde výroba představuje téměř 7 procent globálních emisí CO₂) a ocel (kde výroba představuje téměř 8 procent emisí CO₂), je nyní čas na změnu.

Přečtěte si, jak trendy udržitelnosti jako zelený vodík, elektrické obloukové pece (EAF) a energetická účinnost hrají roli ve výrobě oceli a cementu.

Zavádění technologie zeleného vodíku v metalurgii a cementových výrobcích probíhá již nějakou dobu. Mnoho společností po celém světě jej zavádí jako alternativu k plynu, uhlí a odpadu jako ekologičtější přístup k jejich výrobě. Tento přechod hraje stále důležitější roli, protože ocelářský i cementářský průmysl dohromady představují zhruba 15 procent světových emisí uhlíku.

Aby k tomuto přechodu došlo, bude nutné kompletně přepracovat žáruvzdorné formulace tak, aby odolaly vyšším teplotám a korozi, které přicházejí s použitím vodíku. Tam, kde průmysl stále zaostává, je téma cenového bodu. Dnes je vodík asi 4 EUR/kilogram. Tato cena musí klesnout na 1 euro za kilogram, aby byla konkurenceschopná a výhodná.

Ale když jsme úspěšní, jsme méně závislí na zdrojích zemního plynu a místo toho se můžeme spolehnout na energii vyrobenou z větrných farem a solárních panelů při výrobě vodíku. Tento přístup k výrobě vodíku je udržitelnější a klíčem k cílům čistých nulových emisí stanovených po celém světě.

Staromódní vysokopecní proces (BOF) zůstává pozadu, protože nové přístupy s elektrickými obloukovými pecemi (EAF) lze použít s vodíkem, což v konečném důsledku snižuje emise. EAF vyžadují mnohem méně energie a energie vyrobená v rámci jejich provozu může být recyklována a znovu použita, což dobře hraje roli v širším obrazu cirkulární ekonomiky.

Například ArcelorMittal investuje 1 miliardu eur ve Španělsku do provedení této změny, čímž se stane jednou z mála plnohodnotných oceláren, které dosáhnou nulových emisí uhlíku na světě.

Jako výsledek EAF, výroba bude vyžadovat méně žáruvzdorného produktu na tunu oceli, protože materiály budou vyšší kvality, a proto budou mít vyšší výkon jako ve srovnání s těmi, které se používají v tradičních BOF.

Po letním prudkém nárůstu cen energií v roce 2022 a s odhady, že energie bude v roce 2023 v průměru o 46 procent vyšší než v minulých letech, musí žáruvzdorné materiály upřednostňovat formulace pro energetickou účinnost.

Energeticky náročná průmyslová odvětví, jako je ocel a cement, se zaměřují na izolační materiály kvůli kritické roli, kterou mohou hrát také v úsporách nákladů. Jedním z trendů, který vidíme každý den, je používání moderních řešení, jako je odlitek s ultralehkou hmotností ke snížení energie a snížení odvodu tepla pecí.

Klíčem k energetické účinnosti je navíc zvýšení výkonu a trvanlivosti výrobků tak, aby vydržely déle. Tím se nejen prodlouží životnost žáruvzdorného materiálu, ale také se sníží počet zastavení údržby, což v konečném důsledku ušetří čas, zdroje a energii tím, že nebude nutné ukončovat výrobu.

Adrian Garcia je manažerem trhu ve španělském IMCD a manažerem rozvoje podnikání pro průmyslová řešení. Jako odborník na žáruvzdorné materiály pracoval více než 8 let se zákazníky ve Španělsku a po celé Evropě na vývoji inovativních formulací, které šetří čas, peníze a zdroje.