Z artykułu dowiesz się:
- czy jest szansa na obniżenie energochłonności w hutach w Polsce;
- czy przemysł hutniczy inwestuje w innowacyjne rozwiązania;
- jak kształtuje się popyt na stal.
Przed przemysłem hutniczym stoi ogromne wyzwanie polegające na dążeniu do zmniejszenia swojego wpływu na środowisko. Czy nowe technologie są w stanie nadążyć za prawnymi wymogami?
Wiele zmian technologicznych wdrażanych na rynku hutniczym wynikało z europejskiej polityki środowiskowej. Dostosowanie się do wymagań norm środowiskowych, jak również minimalizacja lub pełne usunięcie szkód spowodowanych działalnością w przeszłości było koniecznością i ważnym elementem utrzymania konkurencyjnej pozycji krajowego przemysłu stalowego na rynku europejskim. Dzięki restrukturyzacji sektora osiągnięto postęp w ochronie środowiska naturalnego. Fizycznie zlikwidowano przestarzałe i nieprzyjazne ekologicznie technologie wytwarzania stali surowej, a mianowicie produkcję stali w piecach martenowskich. Ograniczono energo- i materiałochłonność produkcji. Emisje podstawowych zanieczyszczeń do powietrza uległy zmniejszeniu.
Energochłonność przemysłu hutniczego
Pomimo głębokiej restrukturyzacji techniczno-technologicznej krajowy przemysł hutniczy wciąż jest jednym z najbardziej energochłonnych przemysłów w przetwórstwie. 1 teradżul na rok zużycia końcowego energii pochodzi ze źródeł odnawialnych (biopaliw stałych). W strukturze zanieczyszczeń emitowanych przez przemysł stalowy największy udział ma emisja CO2. Według danych GUS [1] w trakcie produkcji 1 t surówki żelaza w przeliczeniu na przeróbczą zużywa się 56 kWh energii elektrycznej (dane za 2022 rok). Na wyprodukowanie 1 t stali z pieców elektrycznych zużyto w 2022 r. 470 kWh energii elektrycznej. Z kolei na produkcję 1 t wyrobów walcowanych na gorąco (bez półwyrobów) zużyto 119 kWh energii elektrycznej. Ten sam raport podaje, iż sekcja producentów metali w 2022 roku wytworzyła 6611 tys. ton dwutlenku węgla [2].
Obecnie, zgodnie z polityką głębokiej dekarbonizacji gospodarek i przemysłów, w krajach Wspólnoty silnie promowany jest kierunek technologii zeroemisyjnych. Wpisany w europejską politykę proces dekarbonizacji sektora stalowego oznacza zmianę technologii i zastąpienie obecnych instalacji BF-BOF instalacjami bezpośredniej redukcji żelaza (DRI) połączonymi z elektrycznym procesem (EAF), w skrócie: DRI-EAF. Najwięksi światowi producenci stali już inwestują w nowe technologie zeroemisyjne. Huty, w założeniach Deep Decarbonization, finalnie będą stosować zielony wodór (produkowany ze źródeł energii odnawialnych). Redukcja plazmą wodorową ma na celu osiągnięcie zerowych emisji CO2.
Produkcja stali z wykorzystaniem wodoru
Technologia produkcji stali z wykorzystaniem wodoru mogłaby emitować do 95% mniej CO2 przy wykorzystaniu energii elektrycznej wytwarzanej całkowicie bezemisyjnie, niż obecna metoda zintegrowana BF-BOF [3, 4]. Aby produkować stal w technologiach o niskiej emisji CO2, huty potrzebują radyklanych zmian na rynku energetycznym w kraju. Najmniej emisyjne technologie będą korzystać z zielonego wodoru. Jest to wodór produkowany w procesie elektrolizy przy użyciu energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych. Huty muszą mieć dostęp do zielonej energii. Scenariusze zmian w technologii produkcji stali, w dążeniu tego przemysłu do produkcji bezemisyjnej, budowane są na zielonej energii, a także zielonym wodorze.
Poza uwarunkowaniami zewnętrznymi przedsiębiorstwa muszą inwestować w energetyczne technologie i technologie CCS (Carbon Capture and Storage). Na początku drogi udział CCS może być mały, ale z czasem musi rosnąc. Przerostowi CCS będzie towarzyszyć rozwój infrastruktury, której przemysł stalowy będzie potrzebował coraz więcej wraz z zwiększeniem przechwytywania CO2.
Gdzie powstają innowacje? Czy w Polsce jest szansa na zmianę?
Miejscami, gdzie rodzą się innowacje technologiczne dopasowane do strategii przedsiębiorstwa, są działy B&R (Badań i Rozwoju), jak również laboratoria, instytuty i ośrodki naukowe. Innowacje techniczno-technologiczne poczynione w sektorze stalowym w kraju są ogromne. Według danych GUS [5] nakłady producentów metali w 2022 roku były na poziomie 2887,7 mln zł. Więcej danych o nakładach ujęto w tab. 1 (a, b). Kwota 2887,7 mln zł została wydatkowana na technologie, maszyny i urządzenia w 64%.
Tab. 1a. Nakłady na inwestycje (środki trwałe) producentów metali (mln zł)
Tab. 1b. Dynamika nakładów na inwestycje producentów metali. Źródło: GUS, tab. 3 (97). Sekcja: Inwestycje, Rocznik Statystyczny Przemysłu 2023.Dwie najważniejsze przyczyny są determinantami zmian o charakterze innowacyjnym w krajowym sektorze stalowym, a mianowicie radykalne wymogi ochrony środowiska wynikające z przepisów rynku UE, jak i rosnące oczekiwania konsumentów stali (konieczność certyfikacji i oznaczania wyrobów, indywidualizacja zamówień i kastomizacja wyrobów stalowych).
Dystrybucja w Polsce
W analizowanym okresie dobrze rozwinęła się sieć dystrybucyjna w Polsce. W warunkach gospodarki rynkowej firmy zajmujące się dystrybucją wyrobów stalowych są doskonale przygotowane do obsługi klientów. Firmy inwestują w udoskonalanie bazy magazynowej, narzędzi, a także procesów. Ponadto silne grupy kapitałowe utworzyły własne sieci dystrybucji wyrobów stalowych i inwestują w całkowicie zautomatyzowane magazyny.
Przedsiębiorstwa hutnicze, chcąc sprostać wymogom gospodarki rynkowej i dynamicznie zmieniającego się otoczenia, a przede wszystkim wytycznym zawartym w politykach nadrzędnych i obowiązujących aktach prawnych, realizują działania pozwalające na zmniejszenie ich uciążliwości wobec środowiska przyrodniczego. Integralną częścią systemów zarządzania przedsiębiorstwami są systemy racjonalnej gospodarki odpadami i zasobami wsadowymi w procesach produkcji stali, a także wyrobów stalowych. Działania te mają charakter zorganizowany i uporządkowany, na wszystkich poziomach funkcji biznesu, zgodnie z przyjętymi celami zapisanymi w strategiach i wymogach prawnych. Pozytywnym kierunkiem zmian w obszarze ochrony środowiska jest zagospodarowanie odpadów. Tendencje zwiększania długości życia produktów gotowych z wykorzystaniem stali są dodatkowo wspierane przez tworzenie obiegowych systemów gospodarczych, w których stal jest ponownie wykorzystywana i poddawana recyklingowi. Przechodzenie w kierunku gospodarki o obiegu zamkniętym to bardzo aktualne i nieustające wyzwanie.
