Водородные горелки: революция в сталелитейной отрасли

Европейские исследователи разрабатывают инновационные водородные горелки, способные значительно сократить выбросы углерода в одной из самых загрязняющих отраслей промышленности, не останавливая производство. Этот прорыв обещает перевернуть сталелитейную отрасль, предложив более экологичную альтернативу традиционным методам.

Компания CELSA Group, крупный производитель стали в Европе, активно участвует в проекте TWINGHY. Его цель — разработка горелок, работающих на водороде, для печей, где происходит нагрев стали перед прокаткой. Это позволит существенно снизить воздействие производства на окружающую среду, поскольку при сгорании водорода выделяется только водяной пар, а не углекислый газ.

Сталелитейная промышленность является одной из наиболее углеродоемких в мире, отвечая примерно за 8% глобальных выбросов CO₂. Основной источник этих выбросов — сжигание угля и природного газа для достижения высоких температур, необходимых для плавления и формовки стали. Переход на водород, особенно «зеленый» водород, полученный из возобновляемых источников, открывает путь к декарбонизации отрасли.

Проект TWINGHY предусматривает испытание гибридных горелок, способных работать как на водороде, так и на природном газе, или их комбинации. Это обеспечит гибкость и адаптивность к условиям доступности топлива. Специалисты компании FIVES разработали горелки, которые компенсируют более быструю скорость сгорания водорода, обеспечивая равномерный нагрев стали.

Важной частью проекта является создание «цифрового двойника» — виртуальной копии печи. Это позволяет инженерам в режиме реального времени отслеживать производительность, моделировать различные сценарии использования топливных смесей и оптимизировать процесс. Суперкомпьютерный центр Барселоны (BSC) разрабатывает продвинутую версию цифрового двойника, используя мощные вычислительные ресурсы для моделирования сложных физических процессов.

Разработка финансируется Европейским исследовательским фондом угля и стали (RFCS) в рамках Европейского зеленого курса, направленного на достижение почти нулевого уровня выбросов углерода в производстве стали к 2030 году. Проект TWINGHY объединяет европейские зеленые и цифровые инициативы, предлагая прагматичный путь к снижению углеродного следа сталелитейной промышленности.

Технология гибридных горелок уже интегрирована в существующие печи на заводе CELSA в Барселоне. Испытания с водородом запланированы на начало 2026 года. Успех проекта во многом зависит от развития инфраструктуры поставок «зеленого» водорода. Несмотря на вызовы, связанные с доступностью топлива и стоимостью новых горелок, проект демонстрирует уверенный прогресс и приближает сталелитейную отрасль к более устойчивому будущему.