從鋸末、樹皮、木片和刨花以及其他城市固廢中揀選出來的廢木材都具有可轉(zhuǎn)化為生物炭的潛力。

　　鋼鐵行業(yè)迄今已取得多項技術(shù)進步，但世界上大部分鋼鐵仍然采用高爐生產(chǎn)，其產(chǎn)生的溫室氣體占全球溫室氣體排放量的8%以上。統(tǒng)計數(shù)據(jù)向我們發(fā)出了一個非常明確的信息:為實現(xiàn)凈零目標，我們應(yīng)該充分考慮和認真采納每個解決方案。

　　挪威作為歐洲可再生能源中心，可為此作出巨大貢獻。為幫助冶金行業(yè)實現(xiàn)脫碳目標，WAI Environmental Solutions (WAI) 的挪威總公司和中國子公司提出了具有成本效益的解決方案:生物炭。WAI 聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官 Steinar Danielsen先生和 WAI 聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席技術(shù)官辛剛博士清醒看到前進路上的挑戰(zhàn)和風(fēng)險，他們有信心實現(xiàn)最終目標:讓我們生活的世界更美好。Green Steel World很高興有這次機會采訪Danielsen先生和辛剛博士，從而更深入了解WAI 對行業(yè)的愿景以及對未來的規(guī)劃。

　　歐洲鋼鐵行業(yè)貢獻了歐洲GDP總量的1.3%(2021年數(shù)據(jù))，但同時也貢獻了CO₂排放總量的8%。歐盟及各國都投入了大量補貼來幫助鋼鐵行業(yè)脫碳。除撥款之外，大型產(chǎn)業(yè)基金和投資公司也在為這一前所未有的工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施轉(zhuǎn)型作出貢獻。氫和碳的捕獲、儲存以及利用是當(dāng)今鋼鐵行業(yè)脫碳的主流技術(shù)。

　　回溯到幾百年前，我們會發(fā)現(xiàn)鋼鐵工業(yè)最初是使用木炭(生物炭)作為還原劑從鐵礦石中脫除氧氣來煉鐵。大約 150 年前，質(zhì)量更高且更易獲得的煤炭進入了人們的視野，并取代了木炭。

　　WAI 成立于 2017 年。在某種意義上，WAI 在引導(dǎo)鋼鐵行業(yè)走向最初的起點。簡而言之，WAI 用生物炭來替代冶金行業(yè)所使用的化石碳。“我們已經(jīng)開發(fā)出能夠產(chǎn)出高質(zhì)量生物炭的技術(shù)，其密度、機械性和耐熱性滿足直接替代化石碳的要求，” 在我們深入討論這個話題時，辛剛博士指出。 “我們的工藝結(jié)合了熱解和生物炭改性技術(shù)等傳統(tǒng)方法。通過在傳統(tǒng)生物能源工廠中實施新技術(shù)，不僅能產(chǎn)出生物能源，還能產(chǎn)出生物炭等材料。熱解技術(shù)本身最近取得了許多進展。該技術(shù)具有高度可擴展性，只要原料來源穩(wěn)定，就可以實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。”

　　鋸末、樹皮、木片和刨花以及其他從城市固廢中揀選出來的廢木材都是有潛力轉(zhuǎn)化為生物炭的原料。根據(jù) WAI 的產(chǎn)品碳足跡分析，每噸生物炭可替代重達 1.3噸的化石碳，相當(dāng)于減少 3.3噸CO2 排放量。

　　“目前，木炭主要產(chǎn)自巴西和東南亞的硬木。這一過程不僅能源效率低下，而且運輸時間長、成本高。我們認為，最好的解決方案是，在不改變最終冶金產(chǎn)品的性質(zhì)，也不改變所需冶煉設(shè)施的情況下，在當(dāng)?shù)厥褂蒙謿埩粑锘驈U木材，以生產(chǎn)高質(zhì)量的生物炭來直接替代煉鋼過程中所需的冶金煤和焦炭。這樣，鋼鐵企業(yè)就無需大量投資。”辛剛博士評論道。

　　根據(jù) WAI 的產(chǎn)品碳足跡分析，每噸生物炭可替代重達1.3噸的化石碳，相當(dāng)于減少 3.3噸CO₂排放量。

　　根據(jù)歐盟可再?能源指令I(lǐng)II(EU RED III)，生物質(zhì)更適合材料回收與再利用

　　歐洲鋸木廠副產(chǎn)品和拆除木材(A、B 和 C 型)的總量預(yù)計可生產(chǎn)1000-1200萬噸生物炭。較之歐洲進口的6000 萬噸冶金煤，這代表著巨大的脫碳潛力。 “我們需要更多的原料，例如森林采伐殘留物、廢木材、紙漿和紙張以及生物煉制廢物。如果能實現(xiàn)這一點，我們能夠滿足總需求的20%~30%。我們認為，到2050年，氫將成為鋼鐵行業(yè)主要的脫碳工具，但在轉(zhuǎn)型期間，生物炭仍可助力歐洲鋼鐵行業(yè)減少CO₂ 排放總量的10%~20% 。即使氫技術(shù)最終得以實施，并且大部分現(xiàn)有高爐被電弧爐(EAF)取代，電弧爐(EAF)對生物炭材料的需求仍將產(chǎn)生巨大的市場缺口，這也將維持生物炭的市場需求。”辛剛博士解釋道。

　　當(dāng)被問及原料的供應(yīng)情況時，Danielsen 先生進行了詳細闡述，同時表達了 WAI 對市場的總體滿意度。 “此前兩三年，原料供應(yīng)情況非常良好。由于缺乏存儲空間，鋸木廠經(jīng)常低價出售副產(chǎn)品。由于能源危機以及隨之而來的對生物能源的擔(dān)憂，這些副產(chǎn)品的價格飆升。然而，能源危機正在緩慢結(jié)束，未來一兩年內(nèi)，副產(chǎn)品價格將隨之下降。最新版的歐盟可再生能源指令(RED III)中的級聯(lián)原則指出，木質(zhì)生物質(zhì)的使用應(yīng)遵循發(fā)揮其最高的經(jīng)濟和環(huán)境附加值的原則。這將引導(dǎo)木材工業(yè)在材料回收利用上實施比生物能源應(yīng)用(比如生物質(zhì)燃燒)更優(yōu)的解決方案。生物炭是對森林殘留物和廢木材進行材料回收利用的優(yōu)選方案，這將提高鋸木廠和廢木材處理公司的可持續(xù)發(fā)展水平。”

WAI 首席執(zhí)行官 Steinar Danielsen 先生，WAI 首席技術(shù)官辛剛博士
照片:Helene Vego 海倫娜·維果

　　惠及各方的商業(yè)模式

　　WAI的商業(yè)模式不僅有利于鋼鐵行業(yè)，也有利于木材行業(yè)。由于鋸木廠對其副產(chǎn)品沒有良好的解決方案，他們不得不將副產(chǎn)品運送到其他設(shè)施，例如造紙廠和焚燒廠。由于產(chǎn)品體積大且含水量可能高于50%，生物質(zhì)的價值在運輸過程中大大降低。

　　辛剛博士再次強調(diào)了可持續(xù)戰(zhàn)略的廣泛應(yīng)用，并提出了合適的解決方案。 “通過在鋸木廠內(nèi)建立生物炭生產(chǎn)設(shè)施，將鋸木廠副產(chǎn)品轉(zhuǎn)變?yōu)樯锾坎⒅圃焯款w粒。同直接運輸鋸木廠副產(chǎn)品相比，這可以減少高達 90% 的運輸量。”

合成氣是 WAI 可持續(xù)生產(chǎn)過程中獲得的副產(chǎn)品。得益于有機朗肯循環(huán)，生產(chǎn)過程同時可產(chǎn)出熱水、蒸汽和電力。 “如果在鋸木廠落地我們的技術(shù)，我們將能夠回收熱能，用于鋸木廠木頭產(chǎn)品的干化。鋸木廠則無需投資新的鍋爐或新的煙氣處理設(shè)施，”辛剛博士解釋道。

　　WAI 的兩位聯(lián)合創(chuàng)始人確信，在鋼鐵行業(yè)認識到生物炭的潛力之后，隨著技術(shù)的進步，木材工業(yè)也將很快跟進。 “挪威及其他歐洲國家都有固定的時限來更換現(xiàn)有鍋爐。我們希望能夠落實我們的規(guī)劃，向企業(yè)展示存在一種更具可持續(xù)性、更具成本效益的選擇。企業(yè)無需購買新鍋爐或?qū)⑸镔|(zhì)運送到焚燒廠處理。” Danielsen先生表示。

　　潛力無限

　　目前，WAI 擁有一座處理能力為每小時300公斤的示范工廠。換言之，WAI 每年能夠生產(chǎn)約500 噸的生物炭。WAI 的下一步計劃是在 2025 年投產(chǎn)一座年產(chǎn) 5000 噸的生物炭工廠。

　　“我們有多種產(chǎn)品。我們的Injection Biocarbon 可以在粉碎后通過管道噴吹到高爐中。目前，市場規(guī)模巨大，但預(yù)計電弧爐將取代高爐，歐洲市場面臨萎縮。因而我們開發(fā)了第二個產(chǎn)品， Charge Biocarbon。它的耐熱性和機械穩(wěn)定性使其適合在電弧爐中使用。”

　　辛剛博士解釋道: “我們還在繼續(xù)開發(fā)我們的Charge Biocarbon，以滿足硅、硅鐵、錳鐵、鋁工業(yè)的要求。我們正在與歐洲最大的研究機構(gòu)之一 SINTEF 密切合作，以滿足有色金屬冶煉行業(yè)的需求。SINTEF的專業(yè)知識和經(jīng)驗極大地促進了我們的產(chǎn)品開發(fā)。”

　　WAI 團隊充分意識到證明可行性的重要性。一旦建立了全規(guī)模的概念驗證工廠，WAI 將使用許可證的商業(yè)模式與全球各地的原料供應(yīng)商合作并建立工廠。為此目標，挪威政府已撥款約 400 萬歐元，歐洲和挪威其他資助機構(gòu)還提供了 800 萬歐元的資金，用于推進其他生物基碳產(chǎn)品的開發(fā)。 “當(dāng)概念驗證工廠準備就緒后，風(fēng)險進一步降低。出于巨大需求，這種商業(yè)模式將被迅速推進。我們積極尋求與冶金行業(yè)和投資公司的密切合作。生物炭產(chǎn)業(yè)還很年輕，但發(fā)展迅速。我們需要更多資金來加速該行業(yè)的發(fā)展。” Danielsen先生表示。

　　WAI 的下一步計劃是在 2025 年投產(chǎn)一座年產(chǎn) 5000 噸的生物炭工廠。

　　對美好未來堅定不移地信念

　　Danielsen先生、辛剛博士及其團隊充分了解冶金行業(yè)供應(yīng)鏈的高要求，但他們堅定地選擇可持續(xù)發(fā)展的道路。WAI 持有為整體脫碳議程做貢獻的堅定信念，明確承諾對生產(chǎn)步驟開誠布公。

　　“挪威有著悠久的清潔能源傳統(tǒng)，甚至被稱作歐洲的綠色電池。我們將盡全力支持冶金行業(yè)。我們的解決方案和技術(shù)證實，從長遠來看，脫碳至關(guān)重要，” Danielsen先生評論道。 “我職業(yè)生涯的大部分時間在郵輪行業(yè)度過。我想在郵輪污染物排放控制的可持續(xù)發(fā)展上盡自己的一份力量。約二十年前，我開始研究應(yīng)用于海洋工業(yè)的熱解技術(shù)。我們現(xiàn)在正嘗試在陸地上繼續(xù)開發(fā)這一技術(shù)。就個人而言，我堅信應(yīng)重視廢物的價值并引導(dǎo)回收和再利用，而不是任由其污染我們的星球。因此，我認為我們從事的事業(yè)非常有意義。”

　　辛剛博士認同他合作伙伴的感受。 “從事環(huán)境工程工作時，我意識到控制污染和改善環(huán)境是一項偉大的任務(wù)。2017年創(chuàng)立WAI 時，碳減排被證明是主流趨勢，也促使我們公司從污染控制向碳減排方向轉(zhuǎn)型。然而，我想強調(diào)的是，我們的目標不僅僅是碳減排。我們更多地是制造一種具有特定功能性和高價值的材料。我們正在積極將WAI從一家ESG(環(huán)境、社會責(zé)任和公司治理)公司轉(zhuǎn)型為基于ESG的材料技術(shù)公司。鋼鐵行業(yè)為我們提供了巨大的發(fā)展空間，我們堅信WAI 將大有作為。”