Um einen Netto-Null-US-Stahlsektor zu erreichen, sind Investitionen in neue, emissionsarme Primärstahlproduktion erforderlich.
2022 war ein großes Jahr für den Klimaschutz in den Vereinigten Staaten verdoppeln über Strategien und Mechanismen zur Beschleunigung seiner Wirtschaft in Richtung Netto-Null. Diese Anreize auf Landes- und Bundesebene (einschließlich des CHIPS and Science Act, des Infrastructure Investment and Jobs Act und des Inflation Reduction Act) versprechen, die Emissionen in Schlüsselsektoren zu senken, Gemeinschaften zu stärken und neue Entwicklungsmöglichkeiten zu schaffen. Dies ist ein entscheidender Schub für die US-Schwerindustrie, insbesondere den Eisen- und Stahlsektor, der für einen effektiven Übergang sowohl regulatorische als auch wirtschaftliche Instrumente benötigt.
Die US-Stahlindustrie behauptet eines der sauberste globale Emissionsbilanz aufgrund seiner hohen Recyclingquote von Schrott. Rund 70 Prozent des in den USA hergestellten Stahls stammen aus diesem recycelten Schrott (sog. Sekundärstahl) und werden in Elektrolichtbogenöfen (EAFs, auch Minimills genannt) hergestellt.
Das Sammeln, Sortieren und Vermarkten von Schrott ist gut ausgeführt, mit a Recyclingquote zwischen 80 und 90 Prozent. Aber das Angebot an Schrott wird grundsätzlich durch die Rate begrenzt, mit der stahlhaltige Produkte wie Autos, Gebäude und Haushaltsgeräte das Ende ihrer Lebensdauer erreichen. Dies bedeutet, dass auch als schrottbasierte Anbieter expandieren und versuchen, auf der Qualitätsleiter nach oben zu klettern In Sektoren wie der Automobilindustrie wird das Erreichen eines Netto-Null-Stahlsektors immer noch Investitionen in neuen erzbasierten Primärstahl mit niedrigen Emissionen erfordern. Tatsächlich sind die wenigen erzbasierten Stahlanlagen im Mittleren Westen aufgrund des höheren Energieverbrauchs und der Abhängigkeit von Kohle unverhältnismäßig für etwa 73 Prozent der Emissionen des Sektors verantwortlich.
Das Bild ist weltweit ähnlich, mit einer noch höheren Abhängigkeit von erzbasiertem Stahl. First Mover der Branche sind es jedoch bereits daran arbeiten, die Emissionen zu senken B. durch CO2-Abscheidung oder erneuerbare Wasserstoffpfade, um die Nachfrage der Käufer zu befriedigen.
Diese Dynamik, die durch öffentlich-private Partnerschaften angeheizt wird, zeigt den Appetit, insbesondere für natürlich begünstigte Regionen, um Marktanteile bei emissionsarmen differenzierten Stählen zu erobern. Die Bestimmungen im IRA und andere staatliche Unterstützung in Kombination mit lokalen Lieferketten und einer starken Qualifikationsbasis bieten US-Herstellern eine Gelegenheit, den kostengünstigsten emissionsarmen Stahl weltweit herzustellen (Abbildung 2) – und damit die US-Handelsbilanz zu verbessern .
Entscheidungspunkt
Die globale Emissionsintensität der Stahlproduktion hat sich in den letzten 10 Jahren stetig nach oben entwickelt, hauptsächlich aufgrund der neuen Produktion in China. Umgekehrt wurde die Intensität der US-Stahlemissionen um reduziert 17 Prozent seit 2014, aufgrund eines zunehmenden Anteils der Produktion aus Lichtbogenöfen und Energieoptimierungen bei integrierten Anlagen. Diese Schritte, zusammen mit der Festlegung von Unternehmensklimazielen, weisen auf eine Bewegung in die richtige Richtung hin. Wenn wir jedoch etwas tiefer eintauchen und die Klimaanpassung auf Unternehmensebene für US-Produzenten (Abbildung 3) bewerten, die sich auf Hochofentechnologie verlassen, wird klar, dass ein großer technologischer Wandel erforderlich ist, um sich einem 1,5 °C-Zielpfad anzunähern.
Angesichts der Tatsache, dass fast die Hälfte der Primärstahlanlagen in diesem Jahrzehnt mit großen Investitionen konfrontiert sind, um ihre Betriebslebensdauer zu verlängern, ist die Wahl für den Übergang direkte Reduktion Die Technologie, die Erdgas nutzt, könnte der erste Schritt zur Aufrechterhaltung einer nachhaltigen Entwicklung für den Mittleren Westen sein und der Region helfen, mit weniger traditionellen Produktionsstätten zu konkurrieren, die anderswo im Land entstehen werden.
Erfreulicherweise bieten Subventionen, die durch die Steuergutschrift für die Wasserstoffproduktion (PTC) angeboten werden, eine Gelegenheit, auf erneuerbaren Wasserstoff umzusteigen, der dieselbe Direktreduktionstechnologie verwendet (Abbildung 4). Dies könnte die kostengünstigsten Produktionsstandorte zu solchen verlagern, die kostengünstiges Eisenerz mit hohen Kapazitätsfaktoren für erneuerbare Energien (anstelle von kostengünstigen fossilen Brennstoffen) kombinieren, und neue Regionen in den Vereinigten Staaten dazu einladen, eine emissionsarme Stahlerzeugung zu etablieren. Ein ähnlicher Trend tritt weltweit auf, wenn diese von Natur aus begünstigten Regionen erforscht werden Möglichkeiten zu integrieren in eine neue emissionsarme Stahllieferkette.
US-Hochofenbetreiber haben eine Strategie verfolgt, vorgelagerte Kohlebergbau- und Koksanlagen zu besitzen und zu betreiben, um Preisschwankungen für fossile Brennstoffe zu vermeiden. Der Umstieg auf die Direktreduktionstechnologie mit Erdgas kann die Hersteller jedoch diesem Risiko aussetzen Volatilität. Auf ihrem Höhepunkt waren die Erdgaspreise 2,5-mal höher als der historische Durchschnitt und müssen noch nachlassen (Abbildung 5 vergleicht die Energiekosten). Um Sicherheit in Bezug auf die Futter- und Kraftstoffpreise zu haben, könnten die Hersteller versuchen, dasselbe Geschäftsmodell mit erneuerbarem Wasserstoff anzuwenden, da es aufgrund seiner geringen Grenzkosten eine längerfristige Preisstabilität ermöglicht.
Handeln Sie jetzt, um die Wettbewerbsfähigkeit der USA zu gewährleisten
Die US-Stahlindustrie war schon einmal hier. In den 1960er Jahren bot eine neue Technologie (einfache Sauerstofföfen) den Stahlherstellern niedrigere Kosten sowie eine verbesserte Umwelt- und Sicherheitsleistung. US-Betreiber waren langsamer, diese Technologie anzunehmen als internationale Konkurrenten, was die Wettbewerbsfähigkeit untergräbt. Das Ergebnis? Die US-Stahlindustrie ging aus Einfuhren von weniger als 2 Prozent Stahl im Jahr 1950 auf 17 Prozent nur 25 Jahre später. Dies verursachte die abschalten von etwa 75 Prozent der US-Hochofenflotte von Mitte der 1970er bis 2000.
Die Branche befindet sich heute in einer ähnlichen Lage. Gegeben neueste Technologie Pilotprojekten und anhaltenden Kostenrückgängen bei erneuerbaren Energien und Elektrolyseuren ist die wasserstoffbasierte Stahlerzeugung zu einer praktikablen Alternative geworden. Die jüngste Unterstützung der Bundespolitik in Form der Steuergutschrift für Wasserstoff hat die wasserstoffbasierte Stahlerzeugung nun in den USA auf Kostenparität gebracht. Durch die Zusammenarbeit mit staatlichen politischen Entscheidungsträgern, lokalen Gemeinschaften, Arbeitnehmern und anderen Interessengruppen (Abbildung 7) können die US-Stahlhersteller dieses Mal die Einführung dieser neuen Technologie anführen.
Dieser Ökosystemansatz baut auf anderen Schlüsselinitiativen auf, die für den Übergang der US-Stahlindustrie erforderlich sind. Zum Beispiel die Unterzeichnerbanken der Grundsätze für nachhaltigen Stahl gut positioniert sind, um die erforderliche Finanzierung für ihre Kunden bereitzustellen, arbeitet RMI mit Stahleinkäufern zusammen, um die Nachfrage nach sauberem Material zu bündeln, und mit lokalisierten Organisationen wie z ORVI kartieren regionales Entwicklungspotenzial im Zusammenhang mit spezifischem Vermögensübergang. Durch die Zusammenarbeit mit diesen verschiedenen Interessengruppen und Initiativen können US-Stahlhersteller eine stärkere, widerstandsfähigere und emissionsarme Industrie schaffen.
Von Chathurika Gamage, Kaitlyn Ramirez, Nick Yavorsky, Lachlan Wright © 2021 Rocky Mountain Institute. Veröffentlichung mit Genehmigung. Ursprünglich gepostet am RMI.
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