«Зелена» сталь: як це зроблять у Канаді

Канада має значні переваги для “зеленого” переходу в металургії. Насамперед це великі запаси залізної руди – близько 6 млрд т. Вони дають змогу виробляти безвуглецеву сировину для плавки сталі. Причому не тільки для власних потреб, а й на експорт.

Країна посідає 6 місце у світі за генерацією енергії з відновлюваних джерел (ВДЕ), необхідної для беземісійного сталевого виробництва. Канадський потенціал ВДЕ можна назвати колосальним. Головним чином це гідроенергетика та вітроенергетика.

Нарешті, інвестиційні можливості металургійних компаній і держпідтримка декарбонізації в Канаді на досить високому рівні. Підсумовуючи ці фактори, можна очікувати швидкого просування місцевої сталеливарної промисловості до «чистого нуля». Але як усе відбувається насправді?

Галузеве резюме

Протягом останніх років сталева виплавка в Канаді тримається приблизно на одному рівні. З одного боку, це свідчить про стійкість галузі та досить сильний захист внутрішнього ринку від імпорту метпродукції. З іншого – може вказувати на стагнацію.

Крім згаданих запасів залізної руди, країна має великі вугільні родовища, 6,58 млрд т. Це зумовило акцент на BF-BOF моделі для місцевої металургії. Незважаючи на це, її внесок у загальний обсяг парникової емісії канадської промисловості та економіки можна оцінити як незначний.

Практично всі основні емітенти СО2 розташовані в провінції Онтаріо. Це інтегровані BF-BOF комбінати ArcelorMittal Dofasco, найбільший сталевий виробник Канади з річною потужністю 4,05 млн т., Algoma Steel, провідний канадський виробник г/к і х/к прокату з потужністю 3,2 млн т і Stelco з потужністю 2,5 млн т. Тільки невеликий завод Rio Tinto потужністю 0,6 млн т. знаходиться в Квебеку.

З них ArcelorMittal Dofasco і Algoma Steel обрали модель H2-DRI-EAF, тоді як Stelco досі не визначилася зі стратегією. Проте, відповідно до міжнародних зобов’язань Канади і планів федерального уряду, всі меткомпанії до 2050 р. мають досягти нульових парникових викидів.

Плани компаній

Проєкт з декарбонізації комбінату Dofasco в Гамільтоні вартістю $1,8 млрд ArcelorMittal розпочав у жовтні 2022 р. Він передбачає будівництво заводу DRI на 2,5 млн т на рік і EAF на 2,4 млн т. Обладнання поставлять італійські Danieli&CSpA і Tenova SpA.

У рамках проекту на комбінаті демонтовано стару коксову батарею №1. На її місці й зводиться новий виробничий комплекс. Також передбачається модернізація вже наявної EAF і МБЛЗ. Після цього продуктивність комбінату знизиться до 3,57 млн т сталі.

Завершення робіт раніше планувалося на 2026 р. Однак цього року місцеві ЗМІ повідомили про певні затримки з просуванням проєкту. Утім, він передбачає перехідний етап до 2028 р., протягом якого мають паралельно експлуатуватися BF і EAF.

А в дорожній карті декарбонізації ArcelorMittal Dofasco до 2030 р. передбачається зниження викидів лише на 25%. Тоді як повна реалізація EAF переходу в Гамільтоні дасть скорочення на 60%. Таким чином, зараз можна сказати, що компанія не вибивається з наміченого графіка.

Швидше процес іде на комбінаті Algoma Steel у Су-Сент-Марі. Тут уже в липні нинішнього року почалася промислова експлуатація першого блоку нової EAF, яка замінить доменне виробництво. Але проєкт Algoma і стартував трохи раніше – у 2021 р. Тоді як ArcelorMittal розпочав роботи в січні 2023 р.

Загалом у Су-Сент-Марі передбачається побудувати дві EAF потужністю 250 т кожна, постачальником обладнання також виступає Danieli. Після повного запуску електросталеплавильного комплексу викиди СО2 на комбінаті знизяться на 70%. Це має відбутися до 2030 р. Варто зазначити, що темпи будівництва стримуються через мережеві можливості місцевої енергетики.

Решта 30% припадають на нагрівальні печі листопрокатного комплексу, а також вирівнювальні печі. Ці викиди будуть скорочені завдяки переведенню агрегатів з природного газу на електроенергію (е/е) і синтетичний біогаз.

Варто зазначити, що обидва підприємства підключені до енергомережі провінції Онтаріо, в якій е/е вже зараз на 93% є безвуглецевою. Таким чином, канадським металургам, на відміну від їхніх колег у більшості країн, не потрібно інвестувати у створення власних потужностей ВДЕ. Це означає, що їхній шлях до «чистого нуля» набагато швидший і коротший. І дешевший.

Як зазначалося вище, Stelco – єдиний великий виробник з BF-BOF потужностями, у якого немає затвердженої дорожньої карти декарбонізації. При цьому компанія у 2020 р. провела заміну футерування і модернізацію BF. Це значні інвестиції, а доменні печі після заміни футерування зазвичай можуть працювати до 20 років. З цього випливає, що до 2040 р. Stelco не планує радикальних заходів з декарбонізації, тільки НДТ.

Також дорожньої карти з цільовими орієнтирами немає у 2 заводів ArcelorMittal Montreal у Квебеку сумарною потужністю 2,4 млн т сталі на рік. Але оскільки ці підприємства працюють на EAF, то з їхнім остаточним “озелененням” дійсно можна не поспішати. Те саме стосується заводів Evraz Regina Steel Works у Саскачевані потужністю 1,2 млн т сталі на рік і Gerdau у Вітбі (пров. Онтаріо) потужністю 1,1 млн т.

З огляду на невеликі обсяги сталевої виплавки на комбінаті Rio Tinto Iron&Titanium (RTIT) у Квебеку, стратегію декарбонізації цього підприємства можна вважати оптимальною. Rio Tinto переведе його печі зі звичайного металургійного вугілля на біовугілля. Завод з його виробництва Rio Tinto спільно з американською Aymium будує тут же, в Квебеку, на майданчику колишнього целюлозно-паперового комбінату. Його запуск в експлуатацію заплановано до кінця поточного року.

Таким чином викиди RTIT від сталевого виробництва знизяться на 70%. Решту 30% має поглинути технологія Blue-Smelting, що передбачає попереднє нагрівання матеріалу перед плавкою та утилізацію металургійних газів. Зараз на комбінаті вже працює експериментальна установка з потужністю виробництва 40 тис. т на рік.

Ресурси для декарбонізації

Місцеві металурги не відчувають проблем з брухтозабезпеченням. Обсяги заготівлі перевищують поточні потреби. І Канада може навіть дозволити собі експорт брухту – 4,9 млн т у 2024 р., у 2023 р. – 4,8 млн т. Але це поки що. Після завершення EAF-переходу на комбінатах Dofasco і Algoma потреба в цьому ресурсі різко зросте. Тому можна очікувати обмежень на його експорт у найближчі рік-два.

Якщо говорити про технологію DRI-EAF, то робочі плани з будівництва DRI заводу в Канаді є тільки в ArcelorMittal.

Єдине діюче підприємство також належить цьому концерну. Це розташований у Квебеку завод ArcelorMittal’s Port-Cartier продуктивністю 10 млн т залізорудних окатишів і 1,65 млн т DRI. Зараз він використовує природний газ, надалі передбачається перехід на “зелений” або “блакитний” Н2.

Наразі річне виробництво Н2 в Канаді на рівні 3 млн т. Але це головним чином “сірий” водень. Найбільший у країні завод із виробництва “зеленого” Н2 потужністю 11 тис. т на рік мав запрацювати ще у 2023 р. Однак оператор проєкту, провінційна держкомпанія Hydro-Quеbec, досі не розпочала його реалізацію.

Проте затверджена у 2020 р. Воднева стратегія Канади передбачає. Воднева стратегія Канади передбачає, що до 2050 р. у країні випускатимуть понад 20 млн т Н2. Причому влада акцентує, що це може бути не тільки “зелений”, а й “блакитний” Н2, одержуваний з нафти і природного газу – ресурсів, які країна має у своєму розпорядженні у великих обсягах.

У будь-якому разі, Канада має намір не тільки повністю закрити потреби своєї економіки у водні, а й налагодити його масштабний експорт. Уряд очікує, що до 2050 р. у грошовому еквіваленті він перевищить $50 млрд за орієнтовної ціни виробництва і транспортування $1500-3500/т. Зараз у Канаді вона в межах $5000-12000/т. Тому до широкого комерційного застосування Н2 ще досить далеко.

Розвиток H2-DRI виробництва та EAF-перехід потребуватимуть додаткових обсягів “зеленої” е/е. У 2023 р. потужність ВДЕ в Канаді становила 20,4 ГВт. На кінець 2025 р. Канадська асоціація відновлюваної енергії (CanREA) прогнозує приріст до 26 ГВт, до 2050 р. – до 58 ГВт. Тож, як зазначалося, чиста е/е – те, про що канадським металургам можна не турбуватися.

«Зелена» держполітика

Розумне поєднання стимулів і регуляцій. Так коротко можна охарактеризувати політику уряду Канади у сфері “зеленого” переходу. У 2018 р. у країні ухвалено Закон про ціноутворення щодо викидів парникових газів, яким, зокрема, запроваджено плату за емісію СО2 для промпідприємств. З 2019 р. він набув чинності.

Паралельно з 2022 р. уряд надає виробникам податковий кредит у розмірі 60% від вартості нового обладнання для уловлювання СО2 з повітря, а також 50% на все інше обладнання для уловлювання шкідливих викидів. Податковий кредит у розмірі 37,5% виділяється на нове низькоемісійне обладнання для транспортування і зберігання продукції.

А ось на введення CBAM, мита на імпорт продукції з високим вуглецевим слідом – влада Канади так і не зважилася. Це питання наприкінці вересня 2024 р. тодішній прем’єр Джастін Трюдо обговорював із головою Єврокомісії Урсулою фон дер Ляєн. Але відтоді зрушень немає.

Причина полягає в побоюваннях зіпсувати і без того непрості торговельні відносини зі США, головним зовнішньоекономічним партнером. За даними канадського Мінфіну, 76% експорту місцевих підприємств з високим рівнем викидів СО2 припадає на США. Тому в Оттаві небезпідставно вважають, що відповідні заходи Вашингтона виявляться занадто болючими для національної економіки.

Дуже важливий нюанс – цільове використання коштів, що надходять до бюджету від підприємств як плата за викиди. У цьому головна відмінність між Канадою та Україною, де гроші від екологічного податку надходять частково до держбюджету і до фонду Держенергоефективності, де вони, природно, не витрачаються на декарбонізацію. У Канаді ж надходження від плати за викиди влада інвестує виключно в проекти декарбонізації. Наприклад, вищезгаданий EAF-перехід комбінату ArcelorMittal Dofasco вартістю $1,8 млрд. З цієї суми $400 млн виділяє федеральний уряд і $500 млн дають влади провінції Онтаріо.

Тобто пайова участь держави в цьому проекті – 50%. Це дуже навіть немало. Для порівняння, заявлена частка держфінансування EAF-переходу для британського меткомбінату Port Talbot – 40%, для австралійського Whyalla Works – 23%. Багато в чому завдяки цьому декарбонізація металургії в Канаді просувається успішніше, ніж в інших країнах.