Декарбонізація видобутку залізної руди: стратегії від світових лідерів

Основні виробники залізної руди активно впроваджують декарбонізацію у своїх виробничих операціях (Scope 1 і 2) та ланцюгах створення вартості (Scope 3). Про це свідчить аналіз звітів про сталий розвиток компаній за 2024 рік.

Залізорудні компанії зосереджуються на заміні дизельного палива (за допомогою електромобілів або вантажівок на водневих паливних елементах), інтеграції відновлюваних джерел енергії (сонячної, вітрової, гідроенергії, акумуляторних батарей) для постачання електроенергії. Також на ініціативах щодо «зелених» ланцюгів створення вартості, таких як виробництво заліза прямого відновлення (DRI) з використанням водню, пілотні проєкти з уловлювання вуглецю, використання біопалива.

Компанія BHP розпочала випробування електричного екскаватора Liebherr R9400 і готується до програми з тестування акумуляторних електромобілів Caterpillar Early Learner. Компанія планує розпочати випробування акумуляторних електровозів у 2026 фінансовому році з метою оцінювання операційних змін, потрібних для широкомасштабного впровадження електрифікованого обладнання.

Для підтримки декарбонізації виробництва сталі (скорочення викидів Scope 3) BHP інвестує $171 млн у партнерства та підприємства, які зосереджуються на скороченні інтенсивності викидів і підвищенні якості залізної руди. Компанія пілотує проєкти з уловлювання та використання вуглецю (CCU) у Китаї та Європі, основні результати яких очікують до 2026 фінансового року.

BHP спільно з BlueScope, Mitsui, Rio Tinto та Woodside Energy розробляє пілотний проєкт NeoSmelt ESF, метою якого є виробництво розплавленого заліза (чавуну) для конвертерів без використання доменних печей.

Fortescue впровадила кілька електричних екскаваторів і тестує прототипи вантажних автомобілів, які працюють на акумуляторних батареях і водневому паливі. План електрифікації більшості гірничого обладнання (включно з буровими установками та локомотивами) може подвоїти енергоспоживання компанії до 2030 року.

Для забезпечення власних потреб вона інвестує у відновлювані джерела енергії через підрозділ Fortescue Future Industries (FFI). Компанія вже побудувала сонячну електростанцію North Star Junction (100 МВт) і сонячну електростанцію Chichester (60 МВт).

Fortescue побудувала, за її твердженням, найбільший в Австралії електролізер і завод із виробництва рідкого водню на своєму кар’єрі Christmas Creek. Компанія замовила 10 мобільних заправників воднем і тестує бурові установки, які працюють на водневому паливі. Fortescue розробляє проєкт Christmas Creek Green Metal, який передбачає використання місцевого водню разом з електричною плавильною піччю для виробництва екологічно чистого металу високої чистоти.

Rio Tinto співпрацює з BHP над пілотним проєктом з використання акумуляторних електромобілів для перевезення вантажів, випробовує відновлюване дизельне паливо як тимчасове рішення для декарбонізації. На підприємстві Iron Ore Company of Canada (IOC) компанія цього року планує ввести в експлуатацію електричний котел, що дасть можливість замінити викопне паливо, яке використовують у процесах нагрівання.

Для зменшення викидів Scope 3 Rio Tinto заснувала Évolys – спільне підприємство, яке виробляє біовуглець із біомаси як альтернативу вугіллю для виробництва сталі. Компанія просуває процес BioIron, розроблений спільно з Університетом Ноттінгема та Metso, який використовує біомасу та мікрохвильову енергію для перетворення руд Пілбари на металеве залізо.

Vale уклала партнерську угоду з Caterpillar для випробування великих акумуляторних електровантажівок і систем заряджання, співпрацює з Komatsu та Cummins для модернізації вантажівок, щоб вони могли використовувати як біоетанол, так і дизельне паливо. Із Wabtec Vale працює над інтеграцією акумуляторних електровозів FLXdrive та розробленням комплектів для переобладнання локомотивів на двопаливне живлення. Для своїх заводів із виробництва окатишів компанія оцінює можливості використання альтернативних видів палива, таких як біовугілля, біометан і біомасло.

Vale розробила брикети із залізної руди, які можуть скоротити викиди CO2 у доменних печах на 10%. Брикети, які виробляють при нижчих температурах, аніж традиційні окатиші, допомагають зменшити споживання викопного палива під час агломерації та забезпечують більш плавну інтеграцію в різні виробничі процеси. Компанія співпрацює з Midrex Technologies Inc. з метою вивчення можливості використання брикетів на заводах прямого відновлення, прагнучи підтвердити їхню ефективність у процесах виробництва DRI на основі водню.

Vale просуває розвиток Mega Hubs у партнерстві зі сталеливарними компаніями, зацікавленими у виробництві сталі з меншими викидами СО2 з використанням заліза прямого відновлення в електродугових печах.

Anglo American готується до розгортання інфраструктури видобутку, яка б не використовувала викопне паливо, співпрацюючи з виробниками оригінального обладнання і проводячи внутрішні дослідження. Компанія використовує тролейну систему транспортування на шахті Sishen у Південній Африці.

Anglo American інтегрувала центр дистанційного керування зі штучним інтелектом для оптимізації відправлення вантажівок, скорочення часу простою і зменшення споживання дизельного палива. У партнерстві з EDF Renewables було створено компанію Envusa Energy для будівництва до 2030 року в Південній Африці об’єктів із виробництва відновлюваної енергії потужністю 3–5 ГВт.

LKAB провела випробування з метою заміни викопного палива біомаслом у виробництві окатишів. У довгостроковій перспективі планують електрифікацію нагрівання окатишів. Підземні залізні рудники LKAB (Кіруна, Мальмбергет) уже використовують електричні локомотиви та підйомники. Тривають випробування з Epiroc і Sandvik з метою впровадження акумуляторних електровантажівок і навантажувачів для транспортування по рампах.

Ferrexpo й далі використовує лушпиння соняшнику як замінник природного газу у процесі огрудкування, активно досліджуючи інші можливості використання біопалива для подальшого скорочення викидів у виробничих процесах.

Основною довгостроковою стратегією скорочення викидів Scope 1, пов’язаних зі споживанням дизельного палива в гірничодобувній промисловості, є «Ініціатива зеленої шахти» (Green Mine Initiative). Проведені дослідження показали, що найприйнятнішим варіантом є використання електродизельних вантажівок із тролейними системами, де це можливо. Іншим запропонованим рішенням є заміна наявних дизельних і дизель-електричних локомотивів на акумуляторні.