Dekarbonisierung der Schwerindustrie – CleanTechnica

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Am Südufer des Michigansees arbeiten eine Universität und ein Stahlwerk an demselben Problem. Mit technischer und finanzieller Unterstützung des US-Energieministeriums (DOE) versuchen beide Organisationen, ein großes Hindernis auf dem Weg Amerikas zu einer sauberen Energiewirtschaft zu beseitigen: die Dekarbonisierung unserer Schwerindustrie.

Letzte Woche begleitete Dr. Geri Richmond, Unterstaatssekretärin für Wissenschaft und Innovation des DOE, den Abgeordneten Frank Mrvan (IN-01) zu einem Rundgang durch das Zentrum für Innovation durch Visualisierung und Simulation (CIVS) an der Purdue University Northwest. CIVS entwickelt fortschrittliche 3D-Visualisierungs- und Virtual-Reality-Technologien, die Unternehmen – darunter auch Stahlproduzenten – bei der Lösung von Problemen unterstützen. Ein Empfänger mehrerer Bundesfinanzierungsrunden durch DOEs Büro für industrielle Effizienz und DekarbonisierungCIVS hat Simulationstechniken verfeinert, die die Emissionen aus der Stahlproduktion drastisch reduzieren könnten.

Zu diesen vom DOE finanzierten Innovationen gehören a virtueller Hochofen Es nutzt Hochleistungsrechnen und neue Sensortechnologien, um die Innenbedingungen eines Industrieofens zu simulieren und es den Betreibern so zu ermöglichen, ihren Energieverbrauch mit beispielloser Präzision zu steuern. Die ersten Ergebnisse sind vielversprechend: eine Reduzierung der Kohlenstoffemissionen um 10 % und eine entsprechende Reduzierung der Energieverschwendung. Bei einer weiten Verbreitung würde uns diese Technologie dem ehrgeizigen Ziel der DOE näher bringen Industrieller Hitzeschuss^TM Initiative, deren Ziel es ist, die Emissionen aus industriellen Heizprozessen im nächsten Jahrzehnt um 85 % zu reduzieren.

Nach einer Besichtigung des CIVS reisten Dr. Richmond und Rep. Mrvan 10 Meilen nördlich zum Cleveland-Cliffs Indiana Harbor-Komplex, einer der größten Stahlwerke in Nordamerika. Als Teilnehmer an DOEs Bessere Pflanzen Im Rahmen des Programms hat sich Cleveland-Cliffs verpflichtet, seine Energieintensität in allen US-Betrieben über einen Zeitraum von 10 Jahren um 25 % zu reduzieren. Das Unternehmen hat außerdem eine Partnerschaft mit DOE geschlossen testen und validieren energiesparende Technologien in seinen Anlagen.

DOE ist bestrebt, seinen Partnern – sowohl aus der Industrie als auch aus der Wissenschaft – dabei zu helfen, ihr Fachwissen zu bündeln, um unsere dringendsten Dekarbonisierungsherausforderungen zu bewältigen. Also, im Jahr 2023, DOE 10 Millionen US-Dollar zugesprochen für ein bahnbrechendes Projekt, an dem sowohl Cleveland-Cliffs als auch die Purdue University Northwest beteiligt sind. Die beiden Organisationen arbeiten gemeinsam an der Entwicklung und Demonstration eines neuen wasserstoffbefeuerten Aufwärmofens für die Stahlindustrie.

Wenn es darum geht, die CO2-Emissionen des Industriesektors zu reduzieren, ist Perfektion gefragt die Verwendung von sauberem Wasserstoff als Treibstoff ist eine der effektivsten Methoden, die uns zur Verfügung stehen. Die erfolgreiche Demonstration eines wasserstoffbefeuerten Ofens im kommerziellen Maßstab würde der amerikanischen Stahlindustrie signalisieren, dass wir die Emissionen aus der Stahlproduktion durch innovative, kostengünstige Modernisierungen der bestehenden Infrastruktur eindämmen können.

Am Ende ihrer Tour dankte Rep. Mrvan Dr. Richmond dafür, dass er sich „die Zeit genommen hat, sich aus erster Hand von den unglaublichen Stahlproduktions- und Forschungskapazitäten von Purdue Northwest und Cleveland-Cliffs im Nordwesten von Indiana zu überzeugen.“ Anschließend forderte der Kongressabgeordnete alle Parteien auf, „weiterhin zusammenzuarbeiten, um sicherzustellen, dass unsere Region und unsere unglaublichen Arbeitskräfte Innovationen im Stahlherstellungsprozess vorantreiben und die Stärke unserer Wirtschaft und die nationale Sicherheit unterstützen.“

Industrielle Prozesse sind für ein Drittel der energiebedingten Kohlenstoffemissionen Amerikas verantwortlich, und 7 % dieser Emissionen stammen aus der Eisen- und Stahlproduktion – aber diese Industrien werden nicht verschwinden. Um das Mid-Century-Ziel der Biden-Harris-Administration zu erreichen, die CO2-Emissionen netto auf Null zu senken, brauchen wir Stahl – und zwar jede Menge. Durch die Zusammenarbeit mit Partnern wie Cleveland-Cliffs und der Purdue University Northwest verfolgt das DOE den darin dargelegten Weg Roadmap zur industriellen Dekarbonisierungwas zeigt, wie wir die Emissionen der Stahlindustrie gleichzeitig auf nahezu Null senken können zunehmend Stahlproduktion um 12 %.

Wie US-Energieministerin Jennifer Granholm oft sagt: „Die Herstellung der Dinge, ohne die wir nicht leben können, hinterlässt bei uns eine Kohlenstoffverschmutzung, mit der wir nicht leben können.“ Am Südufer des Michigansees – und in Labors, Fabriken und Schulen im ganzen Land – arbeiten einige unserer besten Köpfe an einer Antwort auf dieses Rätsel.

Mit freundlicher Genehmigung von US-Energieministerium.