Углеродный след стальной продукции: как считать и снижать выбросы

[Liza]

Углеродный след стальной продукции — это объем парниковых газов, который выделяется на всех этапах производства стали. Он помогает понять экологическую нагрузку и найти пути оптимизации. В этой статье разберем, как его рассчитывать и снижать, чтобы производство стало чище.

Тема актуальна для металлургов: регуляторы требуют отчетности по выбросам, а клиенты предпочитают “зеленую” сталь. Зная свой углеродный след, можно избежать штрафов и повысить конкурентоспособность. Мы поговорим о методах подсчета, примерах из отрасли и проверенных способах снижения.

Что такое углеродный след стальной продукции

Углеродный след (carbon footprint) — это суммарный объем парниковых газов, выраженный в тоннах CO₂-эквивалента (CO₂-eq), от добычи сырья до готовой стали. Для стали он включает прямые выбросы от печей и косвенные — от энергии и транспорта. В металлургии этот показатель высокий из-за энергоемких процессов вроде доменной плавки.

По данным расчетов, на 1 тонну стали приходится 1,6–2,3 т CO₂-eq по традиционному маршруту (доменная печь + конвертер). Для электродуговой печи на лома этот показатель ниже — 0,6–0,9 т CO₂-eq. Реальные примеры: предприятия Свердловской области показывают разброс от 1,6 до 2,3 т в зависимости от сырья и топлива. Это подводит к необходимости точного учета всех этапов.

Вот ключевые компоненты углеродного следа стали:

• Добыча сырья: железная руда и уголь — до 30% следа.
• Плавка и обработка: доменная печь генерирует основной объем CO₂.
• Энергия: электроэнергия в РФ добавляет 0,322 кг CO₂/kWh.
• Транспорт: доставка руды и готовой продукции.

Этап производства	Удельный след (т CO₂-eq/т стали)	Доля в общем (%)
Добыча руды	0,5–0,7	25–30
Доменная плавка	1,2–1,5	50–60
Конвертер	0,3–0,4	15–20
Транспорт	0,1–0,2	5–10

Важно: коэффициенты зависят от региона и топлива — уголь дает 2,33 т CO₂/т, мазут — 3,17 т CO₂/т.

Методы расчета углеродного следа

Расчет начинается с инвентаризации: собираем данные по сырью, энергии и отходам. Используем два подхода — углеродный баланс (расход топлива × коэффициент) или готовые калькуляторы. Формула простая: УС = ∑ (Объем ресурса × Коэффициент выбросов), где газы переводим в CO₂-eq.

Пример для тонны стали: 1,5 т угля (2,33 т CO₂/т) + 500 кВт·ч энергии (0,322 кг/кВт·ч) + транспорт. Итог — около 2,1 т CO₂-eq. Российские металлурги применяют это для отчетов по закону о выбросах (от 50 тыс. т CO₂/год). Калькуляторы упрощают задачу, учитывая тип производства и расстояния.

Этапы расчета:

1. Определите границы — cradle-to-gate (от сырья до завода).
2. Соберите данные по Scope 1 (прямые), Scope 2 (энергия), Scope 3 (транспорт).
3. Примените коэффициенты из баз данных (для РФ — уголь 27 ГДж/т, дизель 2,64 кг/л).
4. Суммируйте и верифицируйте аудиторами.

Как снизить углеродный след стали

Снижение возможно на 40–60% за 5–10 лет с помощью технологий вроде электродуговых печей и водорода. Переход на лом вместо руды уже cuts след вдвое. Оптимизация логистики и энергии дает быстрый эффект — до 50% снижения за 1–3 года.

В отрасли примеры: водородные редукторы вместо кокса, замкнутые циклы переработки. Электрификация печей на ВИЭ сокращает Scope 2. Российские заводы тестируют это для экспорта в ЕС, где углеродный налог давит на “грязную” сталь. Логика проста: сначала аудит, потом приоритетные меры.

Способы снижения:

• Электродуговые печи: на лома — след 0,6 т вместо 2 т.
• Водород: прямое восстановление руды, потенциал 90% снижения.
• Переработка: 100% лома — минус 1,5 т CO₂/т.
• Энергия: переход на ВИЭ или газ вместо угля.

Технология	Снижение следа (%)	Срок внедрения
Электропечи	50–70	3–5 лет
Водород	80–95	5–10 лет
Биотопливо	30–50	1–3 года
Оптимизация логистики	20–40	Немедленно

Нюанс: инвестиции окупаются за счет премии за зеленую сталь.

Практические инструменты для металлургов

Калькуляторы — первый шаг: вводите объемы производства, энергию, транспорт. Они дают точный УС по GLEC-стандартам. Для стали подходят отраслевые — для домны, конвертера, ЭДП. Предприятия с 150 тыс. т CO₂/год обязаны вести учет.

Пример: завод на 1 млн т стали/год. Вводим данные — получаем 2 млн т CO₂. Затем моделируем сценарии снижения. Это помогает планировать и отчитываться. Интегрируйте с ERP для автоматизации.

Полезные инструменты:

• Углеродный калькулятор ЦЭНЭФ: для металлургии РФ.
• GLEC-based: для логистики стали.
• Enterprise-калькуляторы: на базе данных завода.

Взгляд в перспективу металлургии

Углеродный след стали — не статичная цифра, а динамичный вызов с растущими требованиями. Мы разобрали расчет и снижение, но впереди декарбонизация цепочек поставок и глобальные стандарты вроде CBAM.

Останутся вопросы по верификации или интеграции с ПО — это уже следующий уровень. Металлургия движется к нулевому следу, и точный учет — ключ к лидерству. Подумать стоит над гибридными технологиями и партнерствами.