Stal, cement, chemia… ABB i Fraunhofer podają gotowe recepty na zeroemisyjność
Nowy raport przygotowany przez Fraunhofer IPA i sponsorowany przez ABB pokazuje, że przemysł ciężki, mimo swojej emisyjności, ma realne możliwości dojścia do neutralności klimatycznej. Kluczowe znaczenie mają technologie takie jak elektryfikacja, wodór niskoemisyjny i wychwytywanie CO₂.
Emisyjność przemysłu i presja na zmiany
Sektory takie jak stal, cement, chemia, górnictwo oraz ropa i gaz odpowiadają łącznie za 29% globalnych emisji gazów cieplarnianych. Jednocześnie są fundamentem nowoczesnej gospodarki – to z nich pochodzą materiały wykorzystywane w produkcji samochodów elektrycznych, turbin wiatrowych czy pomp ciepła.
Ponad 100 krajów, generujących łącznie ponad 82% światowych emisji, zadeklarowało osiągnięcie neutralności klimatycznej do 2050 roku. W tym kontekście naciski regulacyjne, konsumenckie i inwestorskie powodują, że firmy przemysłowe muszą przekształcać swoje modele produkcyjne w bardziej zrównoważone.
Technologie jako fundament transformacji
Raport wskazuje cztery główne technologie, które umożliwiają redukcję emisji w sektorach trudnych do dekarbonizacji: elektryfikację procesów i ciepła, wodór niskoemisyjny, wychwytywanie i składowanie dwutlenku węgla (CCUS) oraz poprawę efektywności energetycznej.
Chris Poynter, dyrektor dywizji System Drives w ABB Motion, zaznacza:
„Nie musimy czekać dziesięciu lat – technologie potrzebne do dekarbonizacji przemysłu są dostępne już dziś. Elektryfikacja procesów przemysłowych to nie tylko ekologiczny wybór, ale też sposób na wzrost produktywności”.
Przemysł stalowy – od pieców koksowniczych do zielonego wodoru
Produkcja stali odpowiada za 5% globalnych emisji. Emisje te wynikają z wykorzystania pieców opalanych paliwami kopalnymi oraz emisji powstających jako produkt uboczny redukcji rudy żelaza. Średnio jedna tona stali wiąże się z emisją 1,91 tony CO₂, a w przypadku produkcji z surowców pierwotnych – nawet 2,33 tony.
Dr Markus Kröll, szef działu Circular Economy and Carbon Neutral Production w Fraunhofer IPA, podkreśla, że wprowadzenie konkurencyjnych technologii redukcji emisji wymaga otwartości przemysłu na zmiany. Wskazuje też na ogromny potencjał wodoru – jego wykorzystanie w procesie bezpośredniej redukcji żelaza (H-DRI) może ograniczyć emisje o 80–95%, a jedynym produktem ubocznym tej reakcji jest para wodna.
W dalszej perspektywie rozwijane są także technologie elektroredukcji rudy żelaza oraz zastosowanie plazmy wodorowej. Ich wdrożenie przewiduje się po 2040 roku
Cement – jak zmniejszyć emisje z kalcynacji?
Sektor cementowy odpowiada za 5% globalnych emisji. Głównym źródłem CO₂ jest proces kalcynacji wapienia – jego całkowite wyeliminowanie jest trudne, dlatego rośnie znaczenie CCUS.
Ciekawą alternatywą są spoiwa alternatywne, takie jak cementy na bazie węglanowania krzemianów wapnia (CACS), które mogą sekwestrować CO₂ w trakcie utwardzania. Z kolei tlenki magnezu pozyskiwane z naturalnych źródeł mogą teoretycznie pochłaniać więcej CO₂, niż emituje ich produkcja.
Jak zauważa starszy menedżer ds. ESG w firmie cementowej:
„CCUS to dla nas kluczowy element. Planujemy ograniczyć emisje do poziomu 400 kg CO₂ na tonę cementu i zrealizować projekty, które do 2030 roku pozwolą zaoszczędzić 10 mln ton emisji”.
Chemia – wodór i elektryfikacja w centrum zmian
Przemysł chemiczny odpowiada za około 4% światowych emisji. Największym źródłem są procesy produkcji amoniaku i metanolu. Rozwiązaniem jest zastosowanie zielonego wodoru oraz zamiana naturalnego gazu na CO₂ wychwycony z innych procesów.
W sektorze chemicznym zastosowanie znajdują również pompy ciepła – w niektórych procesach, jak destylacja etanolu, mogą one zastąpić tradycyjne źródła ciepła i zmniejszyć emisje nawet o 98%.
Ważną rolę odgrywa również wymiana napędów na silniki klasy IE5, które mogą zmniejszyć straty energii o 40% i zwracają się już po 1–2 latach użytkowania.
Górnictwo – elektryfikacja i walka z metanem
Choć górnictwo odpowiada za 2–3% globalnych emisji, to niemal połowa z nich pochodzi z oleju napędowego używanego w ciężkim sprzęcie. Elektromobilność pojazdów, zastąpienie ciężarówek taśmociągami oraz optymalizacja systemów wentylacyjnych to kluczowe działania w krótkim terminie.
W perspektywie długofalowej znaczenie zyska wodór jako paliwo dla pojazdów w kopalniach z ograniczonym dostępem do sieci energetycznych.
Ropa i gaz – redukcja emisji na każdym etapie
Sektor naftowy i gazowy odpowiada za 6% światowych emisji. Emisje pochodzą z trzech głównych etapów: upstream (wydobycie), midstream (transport) i downstream (przetwarzanie).
ABB wskazuje, że elektryfikacja platform wiertniczych oraz sprężarek gazowych może zwiększyć efektywność do 95% i zmniejszyć koszty eksploatacji. Na Morzu Północnym operatorzy zredukowali flarowanie gazu o połowę w ciągu czterech lat dzięki lepszej detekcji wycieków i wymianie sprzętu.
Wspólny kierunek – technologie i partnerstwa
Raport podkreśla, że mimo różnic sektorowych, niemal wszystkie branże będą musiały:
- w krótkim terminie wdrażać elektryfikację i poprawę efektywności,
- w długim – skupić się na CCUS i wodoru niskoemisyjnym.
Jak podsumowuje Brigitte van den Berg, posłanka Renew Europe:
Zobacz również:„Unia potrzebuje jasnej strategii przemysłowej z konkretnymi celami zielonej produkcji i odporności. Tylko wtedy możliwe będzie skuteczne wsparcie ekosystemów przemysłowych i ich transformacja”.
- Nowa mikroinstalacja wodorowa: HyGrid od Fraunhofer zmienia reguły magazynowania energii
- Vaillant i Fraunhofer ISE: przełom w pompach ciepła na propan
- Fraunhofer ISE bada PVT i pompy ciepła – oszczędność 560 mln ton CO2
- Narzędzie od Fraunhofer pomoże dobrać fotowoltaikę, pompę ciepła i magazyn energii
Źródło: ABB & Fraunhofer IPA, „Your Route from A to Zero: Technologies to cut emissions in five hard-to-abate sectors”, 2024
Obserwuj
Może Cię również zainteresować
Energa Obrót zapewni energię dla Rafinerii Gdańskiej do 2028 roku
Energa Obrót wygrała przetarg Rafinerii Gdańskiej na dostawy energii elektrycznej do 2028 roku. Umowa obejmuje ponad 2 TWh energii i umacnia pozycję Energi jako kluczowego partnera biznesowego w regionie.
ORLEN z decyzją środowiskową dla Baltic East – druga morska farma coraz bliżej realizacji
Projekt Baltic East, druga morska farma wiatrowa Grupy ORLEN, otrzymał kluczową decyzję środowiskową. Inwestycja o mocy 1 GW zasili ponad 1,25 mln gospodarstw domowych czystą energią i otwiera drogę do udziału w pierwszej polskiej aukcji offshore wind.
Inwestycje w OZE osiągnęły 807 mld USD w 2024 roku – raport IRENA
Globalne inwestycje w transformację energetyczną wzrosły do rekordowych 2,4 bln USD w 2024 r., jednak tempo wzrostu w sektorze OZE wyraźnie spowolniło.
CPK rozpoczyna przygotowania do pierwszego odwiertu geotermalnego
Centralny Port Komunikacyjny podpisał umowę na przygotowanie dokumentacji dla pierwszego odwiertu geotermalnego. To krok w stronę wykorzystania odnawialnych źródeł energii na terenie nowego lotniska w Nowym Oryszewie.
TAURON EKO Premium zasili stacje ładowania eTAURON w 2026 roku
TAURON zakontraktował zieloną energię EKO Premium dla swojej sieci stacji ładowania eTAURON na 2026 rok. Dzięki temu niemal wszystkie ładowarki koncernu będą korzystać z energii pochodzącej wyłącznie z OZE, wspierając rozwój elektromobilności i redukcję emisji CO2.
Cyfrowy bliźniak EC Elbląg. Energa rozwija zaawansowane narzędzia AI w energetyce
Energa wdraża kolejny projekt typu digital twin. Wirtualny model Elektrociepłowni Elbląg ma usprawnić zarządzanie złożonym układem wytwórczym i wesprzeć planowanie inwestycji. Pierwsze funkcjonalności pojawią się w 2026 roku. Cyfrowy bliźniak EC Elbląg – po co powstaje? Elektrociepłownia Elbląg to dziś trzy różne źródła energii: blok biomasowy, kotłownia rezerwowo-szczytowa oraz ostatni kocioł węglowy, który w zmniejszonej […]
Komentarze