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2024五月產業轉型新訊


2024五月產業轉型新訊

【研究小組整理】

Carbon capture for steel? | IEEFA

主要結論:

  1. 經過幾十年的努力,碳捕捉技術累積了許多表現不佳、失敗的紀錄。
  2. 世界唯一商轉的天然氣碳捕捉鋼鐵生產商的捕捉率非常低。另外,目前全球沒有商轉中碳捕捉煤炭煉鋼(coal-based steelmaking),也沒有預計新建的計畫。
  3. 全球主要鋼鐵製造商都轉向直接還原鐵(DRI)煉鋼,以取代耗煤的高爐,碳捕捉技術在鋼鐵業面臨被拋棄的局面,如同其在電力部門一樣。
  4. 由於碳捕捉技術表現不佳,鋼鐵的消費者不希望看到燃煤繼續出現在鋼鐵業的生產線上。因此投資者應質疑仍堅稱碳捕捉技術能有效減碳的鋼鐵業者。

摘要:

碳捕捉作為鋼鐵業脫碳工具

雖然COP28會議結論支持碳捕捉技術,但報告發現碳捕捉技術對於鋼鐵業脫碳的幫助極為有限。反而是直接還原鐵煉鋼技術(可使用綠氫且排放量低)以及綠能的電弧爐兩者對鋼鐵業來說是更可行的脫碳方案。

然而目前多數的鋼鐵業仍堅稱碳捕捉技術可以作為脫碳的主要工具,並將碳捕捉技術的商業化推遲到2040年中期,並且缺乏實際路徑細節。目前沒有商業規模的碳捕捉高爐煉鋼工廠在運作,少數的試點也尚未證明其可行性。

碳捕捉技術的不良記錄

碳捕捉技術已經發展了50年,累積了許多表現不佳的紀錄。根據彭博社的報導,碳捕捉技術目前仍只捕捉0.1%的全球碳排放;IEA在其2023年的淨零路徑報告書中表示,「碳捕捉技術的歷史紀錄表現非常差」。2022年IEEFA的研究報告表示,在13個大型的碳捕捉技術專案中,有5個專案表現非常差、2個專案暫停、1個專案被封存。此研究也發現將近有3/4的捕獲的二氧化碳被用於提高石油採收率(EOR),進而製造更多二氧化碳。

碳捕捉技術也容易受到財務、技術和環境風險的影響,而二氧化碳地質封存長期的不確定性更加劇其風險,每個專案都需要個別討論。碳捕捉技術專案的獨特性讓其學習曲線與成本很難下降。 40 年來碳捕捉技術的成本幾乎沒有降低,反觀再生能源和儲能技術的成本卻大幅下降。

碳捕捉技術經常被忽視的另一個問題是其捕獲率低。 碳捕捉專案一直難以達到目標捕獲。捕獲低二氧化碳水平的裝置不能被視為「脫碳」 — — 世界上唯一的商業規模 碳捕捉煉鋼設施就說明了這一點。

Al Reyadah CCUS 工廠是鋼鐵業第一家也是唯一一家商業規模工廠。其於 2016 年投入使用,主要目標是從 Emirates Steel Arkan 擁有的直接還原鐵鋼鐵廠接收捕獲的二氧化碳,並將其用於採集石油。

根據阿聯酋鋼鐵公司揭露的排放數據,假設碳捕獲設施滿載運作,該碳捕捉工廠在 2020 年和 2021 年捕獲的範圍 1 和範圍 2 排放總量的不到 20%。2022 年,Emirates Steel Arkan 透過採購核能和太陽能發電,顯著減少了範圍 2 排放。這讓2022 年捕獲的範圍 1 和範圍 2 排放總量百分比增加,但仍僅為 26%。這一增長並非歸因於 CCUS 設施性能的改善,而是歸因於總電力消耗組合中使用的低碳電力比例更大。

儘管已經運行了七年,並且在提高石油採收率的情況下使用了捕獲的二氧化碳,但尚未建造其他用於基於 DRI 的煉鋼的商業規模的碳捕獲設施。與此同時,Emirates Steel Arkan 現在正在轉向替代技術。此公司正在中東建立第一個使用綠氫的 DRI-EAF 試點項目,預計將於 2024 年啟動。

鋼鐵業碳捕捉技術的前景

全球碳捕捉技術研究所 (GCCSI) 於 2023 年 11 月發布了《2023 年全球 CCS 現況報告》。儘管碳捕集與封存(CCS)已存在數十年,但GCCSI 只追蹤了全球正在運作的41 個商業規模項目,另外351個碳捕捉計畫仍在開發階段。由於其中絕大多數僅處於「早期開發」階段(即距離最終設計或投資決策還有很長的路要走),IEEFA 預計其中很大一部分永遠不會實現商業營運。

在總共 392 個項目中,只有 4 個屬於鋼鐵業,其中包括正在運營的 Al Reyadah 項目。其中三個是針對直接還原鐵(DRI)鋼鐵廠,而不是高爐煉鋼 — — 這是主要且碳密集程度最高的製程。其中兩個正在開發的專案僅處於早期開發階段。儘管 GCCSI 的報告強調了碳捕獲項目管道的增加,但這種增長似乎被鋼鐵業忽視了。

IEA 在其情景中一直依賴碳捕捉技術進行脫碳,但最近其對鋼鐵脫碳的長期看法似乎開始發生轉變。 IEA在 2021 年報告書《2050 年淨零排放:全球能源部門路線圖》中指出,到2050 年,配碳捕捉技術的工廠將佔全球初級鋼鐵產量的53%。在2021的淨零排放情境中,碳捕捉需捕獲 6.7 億噸 (Mt) 二氧化碳。

然而,僅僅兩年後,IEA 的觀點就已經開始發生重大變化。在 2023 年更新的 NZE 情境中,IEA 預計 2050 年配備碳捕捉技術的製程在鐵產量中的份額將下降至 37%。全球鋼鐵業的二氧化碳捕捉量已從 2021 年版本的 670 公噸下調至 399 公噸。同時,氫基煉鋼的量從2021年的29%增加到2023年更新的44%。 IEEFA 預計,IEA 將在未來的更新中持續降低碳捕捉技術在鋼鐵脫碳中的作用。

鋼鐵業的脫碳解方

目前,全球大部分鋼鐵是在以高爐為基礎的一貫作業鋼鐵廠生產的。用於高爐煉鋼的碳捕捉技術尚未產生影響,且不太可能繼續產生影響的關鍵原因是這些工廠有多種碳排放源。在此類工廠進行改造以採用多個碳捕捉系統,將產生大量額外成本。

由於碳捕捉技術成本高昂,該技術的潛在開發商經常表示需要高碳價來刺激其實施。儘管歐盟發出了明確而重要的碳價格訊號,但歐洲鋼鐵碳捕捉技術幾乎沒有商業進展。如果鋼鐵碳捕捉技術無法在碳價格較高的歐洲取得進展,那麼就不能指望在鋼鐵需求主要成長的亞洲發展中國家取得進展。

德國智庫 Agora Industry 強調,自 2020 年以來,幾乎所有計劃建造商業規模低碳煉鋼產能的鋼鐵公司都選擇了氫基-DRI 工廠,而不是碳捕捉技術。到 2030 年,DRI 工廠的計畫產能已增至每年 9400 萬噸,而基於高爐的商業規模碳捕捉技術僅為100萬噸。

【外媒】

德國經濟部長Robert Habeck與產業團體Wirtschaftsvereinigung Stahl 一同就低排放鋼鐵標準 (LESS) 的定義達成一致, Habeck表示這可以讓公司的減排努力與其他公司更具可比較性。 Habeck指出:「永續發展標籤是為市場上的氣候友善材料和產品創造透明度和激勵措施的重要槓桿。」

產業團體Wirtschaftsvereinigung Stahl 的負責人 Bernhard Osburg 表示,新標準將有助於企業獲得轉型專案的初始資金。為了確保(獲得)投資,工廠在脫碳方面的進展必須是可見的並且可以相互比較。該團體表示,德國是第一個引入低碳標準定義的主要鋼鐵生產國,該標準定義涵蓋了煉鋼的所有生產步驟,包括基於高爐(初級生產)和基於廢金屬(次級生產)的製程,LESS 比起其他類似的低碳標準定義更具有企圖心。

除了鋼鐵,Habeck 也去參訪了被譽為世界上第一座「二氧化碳中和」水泥的原型工廠,該工廠由Thyssenkrupp 及 Holcim合作建設,將採用碳捕捉技術,捕捉水泥熟料生產中「幾乎 100% 的二氧化碳排放量」。 工廠預計2028年開始正式運作,每年可捕捉約120萬噸的CO2。

Thyssenkrupp 表示,傳統生產每噸水泥會排放超過800公斤的CO2,水泥業佔了2019年德國工業部門碳排量的17%。而由Thyssenkrupp 提供的純氧燃料技術(pure oxyfuel)可以協助更有效地捕捉水泥製程中的CO2排放,捕捉的後的CO2可以用作化學生產的基本材料,或者被運至其他地方封存起來。

然而,環保組織BUND警告說,這項減排計畫可能會導致水和能源使用量大幅增加,對冷卻水的需求可能會增加 15 倍,而建造CO2運輸管線可能會破壞自然區域。BUND 當地代表 Lothar Wittorf表示,該計畫的啟動「分散了人們對大規模環境問題的注意力」。

智庫New Weather Institute向英國廣告標準局ASA投訴:沙烏地阿拉伯國家石油公司贊助英國《金融時報》的社論式廣告,有誤導讀者(漂綠)之嫌,該廣告散佈了關於「先進燃料(用於描述一系列合成燃料的術語)」用於F1賽車和交通脫碳的虛假訊息。New Weather Institute表示,該內容具有誤導性,因為比起使用電動車(EV),其聲稱的先進燃料技術誇大了減排的作用。 隨後,金融時報撤下了該廣告。

除此之外,路透社最近也刪除了其內部工作室Reuters Plus為沙烏地阿拉伯國家石油公司製作的「Powered By How」Podcast,在這系列8集的每一集都有一位沙烏地阿拉伯國家石油公司的高層談論該公司首選的氣候解決方案,包括氫與CCUS

而根據去年底的一項聯合研究調查發現,一些大型媒體業者與化石燃料產業協議製作的廣告,幫助該產業將自身描繪成能源轉型的推動者,但事實上,相較於增加化石燃料產量的投資額,其他方面的投資仍持續較低。

New Weather Institute的聯合所長Andrew Simms表示,「新聞業需要淨化這些污染者的既得利益」。

(0507同場加映:德國萊比錫大學的研究人員近期分析了德國最大的電視台和 YouTube 上的近 10000 個廣告,並計算了這些廣告所推銷的產品的碳足跡,發現有三分之一的廣告在鼓勵觀眾購買破壞氣候的產品或服務。 研究員 Uwe Krüger 指出,「我們已經習慣了汽車、航空旅行、牛肉漢堡、咖啡和許多其他高排放產品的廣告。但是這並不合理,因為廣告正在吸引人們繼續購買、消費那些破壞氣候的產品。」

根據德國《國家媒體條約》規定,其禁止發布「高度威脅環境保護」的廣告,但在實務上,該規定經常被打破。affiliated Otto-Brenner-Foundation的負責人,Jupp Legrand表示,「清楚顯示氣候影響的產品標籤」或是「考慮到廣告帶來的負面影響,並依此建立定價系統」,可能為抵消廣告帶來的環保負面影響提供解方。然而,根據廣告產品負面影響的程度,禁止廣告播放也應該是一種選項。)

(可先聆聽天下podcast feat.綠色和平張凱婷主任 瞭解塑膠公約脈絡&台灣現況)

在加拿大渥太華的第四輪(同時也是倒數第二輪)塑膠公約談判中,談判代表們不同意在11 月於韓國釜山舉行的最後一次會議之前,就如何削減塑膠產量再進行正式討論,這使得限制塑膠生產的措施不太可能被納入條約中。

塑膠由石油和天然氣製成,其生產佔溫室氣體排放量的 3%。隨著石油和天然氣作為能源目的的需求下降,化石燃料公司押注他們可以改為向塑膠製造商出售石油和天然氣來彌補(=將石油和天然氣用於製作塑膠產品,而非能源產品來持續獲利)。

盧安達和秘魯政府一直在帶頭推動控制塑膠污染(呼籲制定 2040 年塑膠減產 40% 目標),但俄羅斯、沙烏地阿拉伯和印度等政府反對集中精力限制產量。會談主席厄瓜多大使Luis Vayas Valdivies並未將生產列入在最終談判之前進一步正式討論的議題清單之內。相反地,他提議成立專家小組,討論如何資助「解決塑膠污染的工作」以及建立「重點關注」的塑膠產品類型標準。

針對「限制產量」缺乏進展的情況,以太平洋島國密克羅尼西亞為首的一些國家發表聲明,承諾繼續就這一問題進行非正式的討論,並將其保留在議程上。包括奈及利亞、法國和澳洲在內的 32 個國家簽署了《通往釜山》 the “Bridge to Busan” initiative該倡議,預計後續會有更多國家加入。

此次談判會議有約196位來自化石燃料及塑膠產業的人士,科學家和倡議人士抱怨塑膠產業代表騷擾和恐嚇他們,會場中也充滿了大量秘密資助的親塑廣告。