钢铁制造行业正面临着越来越大的压力，要求他们减少对环境的影响，并为巴黎气候协议做出贡献，该协议旨在将全球变暖控制在1.5摄氏度以内。

数百年来，燃烧的鼓风炉用炼焦煤锻造出用于汽车、铁路、桥梁和摩天大楼的钢铁。

但煤烟是二氧化碳的主要来源，二氧化碳是一种导致气候变化的吸热气体。

根据世界钢铁协会(World Steel Association)的数据，2020年生产的每吨钢铁向大气中排放的二氧化碳重量几乎是其本身的两倍(1.8吨)。2020年，炼钢业直接排放总量约为26亿吨，约占全球二氧化碳排放的7%。

在瑞典，钢铁巨头SSAB是一家排放量占全国的10%左右的公司，原因是该公司在北部城镇卢莱奥(Lulea)的一家钢铁厂中使用了高炉。

但不远处，一家高科技试点工厂正寻求大幅减少钢铁生产过程中的碳排放，方法是将部分炼钢过程从燃烧焦煤改为燃烧氢气，而氢气本身就是用可再生能源生产的。

HYBRIT——或称为“氢突破性炼铁技术公司”——是SSAB、LKAB矿业公司和瑞典国有电力公司Vattenfall于2016年成立的合资企业。

“可再生能源，即无化石能源的成本已经大幅下降，与此同时，人们对减少全球排放的意识相对于2015年《巴黎协定》(Paris Agreement)签订时已大大增强，”Vattenfall工业脱碳主管迈克尔·诺德兰德(Mikael Nordlander)说。

他补充说：“我们意识到，我们现在可能有机会在工业上击败直接使用化石燃料的能源，它来自无化石能源。”

去年，该工厂首次进行了商业交货。已承诺大幅减少排放的欧洲汽车制造商需要更清洁的钢铁。中国拥有的沃尔沃集团成为首家与HYBRIT合作的汽车制造商。采购主管Kerstin Enochsson表示，钢铁是他们汽车碳足迹的“主要贡献者”，占比在20%到35%之间。

“仅作为一家电力公司解决尾气排放问题是不够的。我们还需要关注汽车本身，”她说。

包括大众汽车(Volkswagen)在内的其它公司的需求，也发出了对绿色钢铁有需求的信号。欧洲钢铁制造商已宣布计划扩大无煤炼钢的产量。

该工艺旨在用氢气和可再生电力取代传统的炼钢用炼焦煤。

一开始，棕褐色的铁矿颗粒与氢气发生反应，被还原成球状的“海绵铁”，之所以叫“海绵铁”，是因为氧气被去除后留下了气孔。然后在电炉中熔化。

如果氢也是用可再生能源制造的，那么这个过程就不会产生二氧化碳。

“我们得到了铁，然后我们得到了水蒸气，”SSAB的首席技术官Martin Pei说。“在这个过程中，水蒸气可以被冷凝、再循环和再利用。”

“我们确实解决了炼钢过程中二氧化碳排放的根本原因，”他表示。

钢铁是一种可回收材料，但随着社会转型、风力涡轮机、太阳能发电厂、输电线路和新型电动汽车的建设，对这种金属的需求预计将在未来几年保持增长。

“钢铁是一种一流的建筑材料。钢铁也可以一次又一次地回收利用。你可以尽可能多地重复使用钢材。”

他表示：“目前唯一的问题是，目前用铁矿石炼钢的方式排放了太多的二氧化碳。”

到本世纪末，欧盟正试图将27个成员国的二氧化碳总排放量在1990年的水平上削减55%。其中包括让企业为其二氧化碳排放付费，并鼓励转向低碳替代品。

瑞典钢铁行业制定了到2045年实现“无化石燃料”运营的计划。今年1月，SSAB提出了自己的计划，即在2020年之前在炼钢过程中基本消除二氧化碳排放。

瑞典钢铁生产商协会Jernkontoret能源与环境主管海伦•阿克塞尔松(Helen Axelsson)表示：“这些企业很清楚，它们在当前流程中存在的可能性和局限性，它们必须对此采取行动。”

但根据世界钢铁协会(World Steel Association)的数据，全球超过70%的钢铁生产发生在亚洲，那里的钢铁生产商无法获得与工业化时间较长的国家同等数量的旧废钢。这也是为什么每吨钢铁的平均排放量在这些地区较高的另一个原因。

瑞典哥德堡查尔默斯大学(Chalmers University)能源技术教授菲利普•约翰逊(philip Johnsson)表示，制造氢气和清洁钢铁所需的大量可再生电力，这可能会使HYBRIT在世界其他地区的推广遇到困难。

“我想说的是，主要的挑战是获得大量的电力，并能够不断地提供电力。”

Lulea小型试验工厂仍然是一个研究设施，到目前为止只生产了几百吨氢基钢铁。该公司计划建设一个更大的示范工厂，并在2026年前开始商业交付。