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从锯末、树皮、木片和刨花以及其他城市固体废物中剔除的废木材都有可能转化为生物炭。
挪威作为欧洲可再生能源中心,可以为此做出巨大贡献。 为了帮助冶金行业实现脱碳目标,WAI(WAI)挪威母公司和中国子公司提出了一种经济高效的解决方案:生物炭。 WAI联合创始人兼首席执行官先生和WAI联合创始人兼CTO辛刚博士清楚地意识到前进道路上的挑战和风险,他们对实现最终目标充满信心:让我们生活的世界变得更加美好地方。 绿钢世界很高兴有机会采访辛刚先生和辛刚博士,以更深入地了解WAI对行业的愿景以及对未来的规划。
欧洲钢铁行业贡献了欧洲GDP总量的1.3%(2021年数据),但也贡献了二氧化碳排放总量的8%。 欧盟和各国投入巨资补贴,帮助钢铁行业脱碳。 除了赠款之外,大型产业基金和投资公司也在为这场史无前例的工业基础设施转型做出贡献。 氢和碳的捕获、储存和利用是当今钢铁行业脱碳的主流技术。
追溯到数百年前,我们发现钢铁工业最初使用木炭(生物炭)作为还原剂,从铁矿石中去除氧来炼铁。 大约 150 年前,出现了质量更高、更容易获得的煤炭并取代了木炭。
WAI成立于2017年,从某种意义上说,WAI正在引导钢铁行业回到最初的起点。 简而言之,WAI 使用生物炭替代冶金行业中使用的化石碳。 “我们开发了技术,可以生产高质量的生物炭,其密度、力学性能和耐热性满足直接替代化石碳的要求。”在我们深入讨论这个话题时,邢刚博士指出。 “我们的工艺结合了热解和生物炭改性技术等传统方法。 通过在传统生物能源工厂中实施新技术,不仅可以生产生物能源,还可以生产生物炭等材料。 热解技术本身最近已经取得了很多进展。 该技术具有高度可扩展性,只要原材料来源稳定,就可以实现规模化生产。”
锯末、树皮、木片和刨花,以及从城市固体废物中剔除的其他废木材,都是有潜力转化为生物炭的原材料。 根据WAI的产品碳足迹分析,每吨生物炭最多可替代1.3吨化石碳,相当于减少3.3吨二氧化碳排放。
“目前,木炭主要由巴西和东南亚的硬木生产。不仅过程能源效率低下,而且运输时间长且成本高昂。我们相信,最好的解决方案是不改变最终木炭特性的解决方案在不改变所需冶炼设施的情况下,就地利用森林剩余物或废木材生产优质生物炭,直接替代炼钢过程中所需的冶金煤和焦炭,这样,钢铁企业就不需要加大投入。”新刚博士评价道。
根据WAI的产品碳足迹分析,每吨生物炭最多可替代1.3吨化石碳,相当于减少3.3吨二氧化碳排放。
根据欧盟可再生能源指令III(EU RED III),生物质更适合物质回收和再利用
欧洲锯木厂副产品和拆除木材(A、B 和 C 型)的总量预计将生产 10-1200 万吨生物炭。 与欧洲进口6000万吨冶金煤相比,脱碳潜力巨大。 “我们需要更多的原料,例如砍伐森林残留物、废木材、纸浆和纸张以及生物炼制废物。如果我们能够实现这一目标,我们就可以满足总需求的20%至30%。我们相信,到2050年,氢将成为生物炭是钢铁行业主要的脱碳工具,但在转型期间,生物炭仍可帮助欧洲钢铁行业减少CO 2 总排放量的10%至20%,即使氢技术最终得到实施,大部分现有高炉被电炉取代电弧炉(EAF),以及电弧炉(EAF)对生物炭材料的需求仍将产生巨大的市场缺口,这也将维持生物炭的市场需求。” 辛刚博士解释道。
当被问及原材料供应情况时,王总详细阐述并表示WAI对市场总体满意。 “前两三年,原材料供应非常好。锯木厂经常因缺乏储存空间而低价出售副产品。由于能源危机以及随之而来的对生物能源的担忧,锯木厂的价格一直在上涨。”这些副产品的价格飙升。然而,能源危机正在慢慢结束,随之而来的是,副产品价格将在未来一两年内下降。最新版欧盟可再生能源指令(RED III)中的级联原则指出木质生物质的使用应遵循其最高经济和环境附加值的原则。这将导致木材工业实施比生物能源应用(例如生物质燃烧)更好的材料回收解决方案。生物炭是首选解决方案用于森林残留物和废木材的材料回收,这将提高锯木厂和废木材加工公司的可持续性水平。”
WAI首席执行官、WAI首席技术官辛刚博士
照片:维戈海伦娜维戈
让所有人受益的商业模式
WAI的商业模式不仅有利于钢铁行业,也有利于木材行业。 由于锯木厂对其副产品没有良好的解决方案,因此他们必须将副产品运送到其他设施,例如造纸厂和焚烧厂。 由于产品体积大,含水量可能高于50%,生物质在运输过程中价值大大降低。
辛刚博士再次强调了可持续战略的广泛应用,并提出了相应的解决方案。 “通过在锯木厂内建立生物炭生产设施,锯木厂副产品被转化为生物炭并生产木炭颗粒。 与直接运输锯木厂副产品相比,这可以减少高达 90% 的运输量。”
合成气是 WAI 可持续生产过程中获得的副产品。 得益于有机朗肯循环,生产过程可以同时产生热水、蒸汽和电力。 “如果我们的技术在锯木厂中实施,我们将能够回收热能并将其用于在锯木厂中干燥木制品。锯木厂不需要投资新的锅炉或新的烟气处理设施,”博士解释道。兴岗路。
WAI 的两位联合创始人坚信,在钢铁行业认识到生物炭的潜力后,随着技术的进步,木材行业也将很快效仿。 “挪威和其他欧洲国家对更换现有锅炉有固定的时间限制。我们希望能够实施我们的计划,并向企业展示有一个更可持续和更具成本效益的选择。企业不需要购买新锅炉或运输锅炉生物质送到焚烧厂进行处理,”先生说。
无限潜力
目前,WAI拥有一座加工能力为每小时300公斤的示范工厂。 也就是说,WAI每年可生产约500吨生物炭。 WAI的下一步计划是在2025年投产一座年产5000吨的生物炭工厂。
“我们有多种产品,我们的产品破碎后可以通过管道注入高炉。目前市场巨大,但预计电弧炉将取代高炉,欧洲市场面临萎缩。所以我们开发了第二种产品,。其耐热性和机械稳定性使其适合在电弧炉中使用。”
邢刚博士解释说:“我们还在继续开发我们的产品,以满足硅、硅铁、锰铁和铝行业的要求。 我们与欧洲最大的研究机构之一密切合作,以满足有色金属冶炼行业的要求。 需求。我们的专业知识和经验极大地促进了我们的产品开发。”
WAI 团队充分意识到论证可行性的重要性。 一旦建立了全面的概念验证工厂,WAI 将采用许可业务模式与世界各地的原料供应商合作并建造工厂。 为此,挪威政府拨款约400万欧元,其他欧洲和挪威资助机构还提供了800万欧元,以推进其他生物基碳产品的开发。 “当概念验证工厂准备就绪后,风险进一步降低。由于需求巨大,这种商业模式将得到迅速推广。我们积极寻求与冶金行业和投资公司的密切合作。生物炭行业仍处于发展阶段。”年轻,但发展迅速,我们需要更多的资金来加速行业的发展。” 先生说。
WAI的下一步计划是在2025年投产一座年产5000吨的生物炭工厂。
对美好未来坚定不移的信念
辛刚先生和他的团队充分理解冶金行业供应链的高要求,但他们坚定地选择了可持续发展的道路。 WAI 坚信为整体脱碳议程做出贡献,并明确承诺公开和诚实地对待其生产步骤。
“挪威拥有悠久的清洁能源传统,甚至被称为欧洲的绿色电池。我们将尽最大努力支持冶金行业。我们的解决方案和技术证实,从长远来看,脱碳至关重要。”我的大部分职业生涯都在邮轮行业度过,我想为邮轮污染控制的可持续发展尽自己的一份力量。大约二十年前,我开始研究热解在海洋工业技术中的应用。我们现在正在尝试”
新港博士同意他伴侣的感受。 “在从事环境工程的过程中,我意识到控制污染、改善环境是一项伟大的任务。2017年我创办WAI时,碳减排被证明是主流趋势,这也促使我们公司从污染控制向碳减排转型减排。不过,我想强调的是,我们的目标不仅仅是减碳,我们更多的是制造一种具有特定功能和高价值的材料。我们正在积极将WAI从ESG(环境、社会责任)和企业转变为WAI。 ”治理)公司转型为一家基于ESG的材料科技公司。钢铁行业为我们提供了巨大的发展空间,我们坚信WAI会有所作为。”