氢能能否解决钢铁行业的二氧化碳难题？

钢铁行业作为全球最大的二氧化碳排放源之一，其碳排放量约占全球总量的8%。其中热处理工序尤为关键——因使用天然气，全球钢铁热处理每年产生高达390亿吨二氧化碳。这一重排放行业能否通过氢能找到破局之道？

瑞士钢铁集团正在通过Hydreams项目朝着这个方向迈出决定性步伐。该项目自2023年4月获得欧盟资助，重点研究如何用清洁氢能替代天然气，实现更气候友好型的钢铁生产。目前正在测试两种窑炉（加热炉和退火炉）与两种燃烧器（脉冲燃烧系统和火焰系统）的氢能使用效率。

氢燃烧对钢材质量的影响

该项目首次全面研究氢燃烧对不同品质钢材的影响。据瑞士钢铁透露，目前尚无完整研究能证实使用氢气替代天然气时，因火焰速度、辐射强度或废气成分差异导致的钢材物理特性变化。集团旗下Ugitech公司可持续发展经理Laurent Sieye解释道："氢能替代天然气在热处理中的应用尚未成熟，存在潜在风险——包括氮氧化物排放增加、可能影响钢材质量以及窑炉耐火材料使用寿命。这些正是Hydreams项目需要攻关的核心难题。"
项目包含多个阶段：从试点窑炉实验室测试，到计算流体力学模拟与窑炉建模，再到工业示范测试。仅第一阶段就对13种不同钢级进行了测试，期间未发现钢材样本的结构差异或成分变化。
未来几年该项目将开展系列工业试验，已规划三个针对不同加热工艺和产品类型（钢坯、锻钢锭和卷材）的示范装置。首个示范装置（Demo 3）已于2025年3月投入运行，今夏将启动钢坯测试，Demo 1和Demo 2则将于2026年启用。
该项目符合欧盟应对气候变化和钢铁行业脱碳目标。相较于电阻在高温环境下易损耗、窑炉温度均匀性难以保障等电气加热的技术瓶颈，氢能解决方案展现出显著优势。
除技术成果外，项目还将提供安全评估、生命周期分析（LCA）和成本分析，为未来市场化应用奠定基础。
消息来源：瑞士钢铁集团

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