当我们谈论低碳排放钢材时，这些术语要用准！
导读： 世界钢铁协会 虽然工业革命以来，钢铁生产一直以煤炭作为能源，但是像其他行业一样，钢铁行业也在向着大幅降低二氧化碳和其他温室气体排放水平的未来转型。然而，行业内有关术语尚未明确定义，同一个词可能在“我觉得”和“你觉得”之间，代表截然相反的意义
世界钢铁协会
虽然工业革命以来，钢铁生产一直以煤炭作为能源，但是像其他行业一样，钢铁行业也在向着大幅降低二氧化碳和其他温室气体排放水平的未来转型。然而，行业内有关术语尚未明确定义，同一个词可能在“我觉得”和“你觉得”之间，代表截然相反的意义。
比如，我们经常提及“绿色钢材”，有人认为这只是一个营销术语，既没有定义，也没有范围，想用就用；还有人认为，这是一个需要官方认证的专业术语，企业想使用这个术语界定自己产品，得覆盖可持续发展的全部范畴。虽然这两部分人群的想法都有些极端，但是究竟多“绿”的钢材才能被称作“绿色钢材”？“绿色钢材”是不是“洁净钢”或“零碳钢”？“净零碳钢”“零碳钢”“低碳钢”之间的分界线究竟在哪里？为了明晰这些概念，世界钢协在本文尝试规范一些术语的定义。
“低碳排放钢”：2021年，虽然大部分钢材依旧使用化石燃料作为还原剂生产，但许多钢铁企业已经开发出了或者正在开发一些能够显著降低核心钢铁工艺碳排放的技术。这催生了一个全新的钢铁产品系列——低碳排放钢材。举例来看，蒂森克虏伯和日本制铁两家公司已经启动一系列高炉氢气利用的试验，目的是大量减少钢铁生产过程中的二氧化碳排放；位于阿联酋的酋长国钢铁公司，每年从炼铁厂产生的二氧化碳富集煤气中捕获80万吨二氧化碳，然后将其注入成熟的油田永久封存；河钢集团正在兴建的一座年产能120万吨的氢冶金直接还原铁示范项目，使用绿氢和蓝氢，探索出了一条具有实践意义的“零碳排放冶金路线”；安赛乐米塔尔正在比利时根特兴建一座大型设施，将钢厂的废气转化为乙醇，转化后的乙醇可用于生产合成燃料等。2018年，首钢集团也开始运营一座类似的商业性设施，投产第一年就生产出了3000万升可用于商业销售的乙醇。
这样的例子在全球钢铁行业内比比皆是。2019年，纽柯钢铁公司在美国密苏里州兴建了美国第一座风能供电的炼钢厂。这是纽柯钢铁公司与当地公用事业部门的合作项目，双方达成电力采购协议后将为上述炼钢厂供应源源不断的清洁电力。此外，耶弗拉兹集团设在美国科罗拉多州的洛基山钢铁公司正在尝试从煤炭发电转向太阳能发电，将打造该国规模最大的就地配套的太阳能发电厂；巴西绿色钢铁公司正在采用100%木炭生产低碳排放钢材；塔塔钢铁正在开发一种新式熔融冶炼工艺——HIsarna工艺，该工艺可在不使用炼焦炉或烧结设施的情况下生产铁，并且采用碳捕捉技术（CCS）捕集煤气中的二氧化碳。
尽管随着法规、社会期望以及科技的发展变化，“低碳”的含义将改变，但是世界钢协认为采用上述新技术、工艺生产出来的钢材都可以视为低碳排放钢材。然而，业内和相关机构关于如何准确称呼这类钢材存在分歧，世界钢协倾向于称其为“低碳排放钢”。世界钢协认为，这样表达起来更加方便、直观且易于理解。许多机构选择称其为“绿色钢材”。实际上，他们称这类钢材为“绿色钢材”，是为了突出自身的环保意识以辅助营销。世界钢协认为，“绿色钢材”可以指代很多类型的钢材，例如采用突破性技术生产的钢材、利用废钢生产的钢材、再利用和再制造的钢材，又或者是通过购买碳排放指标或碳汇生产的钢材（实际并没有在钢铁产品生产过程减少碳排放）。因此，世界钢协更倾向于采用“低碳排放钢”这一表述方式。
“零碳钢”：钢铁企业要想生产出真正的“零碳钢”，那么其在生产过程中就不能排放任何二氧化碳，要求十分严苛。虽然，目前行业内有许多技术正在朝着这个方向发展，但“零碳钢”的表述过于绝对。生产商在供应链中，由于使用含碳电极，或者在关联工艺中使用天然气，可能会产生残余碳排放，如果不使用碳汇来抵消这类碳排放，那么就无法生产“零碳钢”。更何况，碳是钢铁的核心成分，可以将钢材与纯铁区分开。世界钢协认为，虽然这种合金化的碳可以取自非化石能源，但是碳的存在足以表明“零碳钢”这一术语并不恰当。
“净零碳钢”/“碳中和钢”：如果钢材生产时排放到大气中的温室气体量能够与利用碳汇设施从大气中收集的排放物量平衡，那么这种钢材就可以被称作“净零碳钢”或“碳中和钢”。为实现真正意义上的碳中和，“净零碳钢”的生产可能需要在其他环节进行“碳抵偿”。需要注意的是，如果生产企业认为自己实现了生产运营碳中和，那么就要保证自己生产边界、统计方法的高透明度及所采用的抵偿办法的高可信度。
“零化石燃料钢”：目前，全球范围内已经有少数几家钢铁企业开始推广“零化石燃料钢”。所谓“零化石燃料钢”是指在钢材生产过程中，既没有使用任何化石燃料（例如煤炭或天然气），又没有使用任何化石燃料的衍生能源。需要注意的是，虽然所有“零化石燃料钢”都是低碳排放钢材，但不是所有低碳排放钢材都可以被称为“零化石燃料钢”。例如，对于采用碳捕获和碳存储技术生产的低碳排放钢材，虽然生产过程中没有排放二氧化碳，但是可能仍在使用天然气或煤炭。
“洁净钢”：这是在钢铁行业普遍使用的一个专业术语，指含有较低水平杂质、氧化物、掺杂物的钢材，或者含有较低或超低水平金属溶解碳的钢材。世界钢协曾在2004年发布的《洁净钢生产工艺技术》中使用该术语，并且具有特定含义。因此，在一些关于气候变化的特定语境中，世界钢协不使用“洁净钢”一词。
“脱碳”：世界钢协一般不会使用“脱碳”一词描述钢铁生产。钢铁企业需要消除的是钢材生产过程中产生的温室气体或二氧化碳，钢材生产工艺本身并不需要。这和世界钢协不采用“零碳钢”的理由相近。许多有前景的突破性技术依旧需要使用碳作为化学还原剂，但要防止有害的温室气体排入大气层。虽然钢铁行业的排放物最终将“脱碳”，但炼铁工艺本身可能不会实现真正的“脱碳”。有别于传统的高炉、直接还原铁或电炉技术，突破性技术以完全不同的方式生产低碳排放钢材。目前行业内已知正在开发的突破性技术包括：氢还原技术，铁矿石电解技术，碳捕获、利用与封存技术（CCUS）等。
氢是一种关键的媒介物质，将氢气作为还原剂可以显著降低钢铁行业的温室气体排放水平。氢往往因自身的“减碳能力”不同而被赋予某种颜色前缀，同时也被分为“低碳氢”和“化石氢”两大类。
世界钢协表示，行业内提及的“低碳氢”具体包括以下3种：一是使用清洁电力通过电解水工艺制取的绿氢，二是综合使用蒸汽甲烷重整工艺和CCS技术，利用天然气制取的蓝氢，三是使用其他低碳电力（如核电）电解生产的氢，或者单独使用CCS技术生产的氢。
“化石氢”则指利用化石燃料但不使用减碳工艺生产的氢，主要包括两种：一是使用蒸汽甲烷重整工艺，利用天然气生产的氢，但由于该工艺不使用CCS技术，所以一同产生的二氧化碳会被排入大气，因而被称为灰氢；二是使用煤炭气化技术生产的氢，生产这种氢的温室气体排放水平远高于其他氢，被称为棕氢或黑氢。
《中国冶金报》（2023年12月22日 02版二版）
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