US-Pipelines enthalten 4 Jahre US-Stahlbedarf und werden dafür verschrottet

Neuauflage von Plato

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Die weltweite Stahlindustrie verbraucht etwa 8 % der weltweiten Primärenergie und trägt, wenn man das so nennen kann, etwa bei 7 % des gesamten CO2e. Das ist ein großes Problem der Industrieemissionen, und es wird nicht verschwinden, weil wir aufhören, Stahl zu verwenden. Aber es gibt eine Menge guter Nachrichten über Stahl.

Als Hintergrund: Ich beschäftige mich schon seit einiger Zeit mit den großen Problemen des Klimawandels und bewerte Lösungen. Ich habe mich natürlich zuerst mit den großen Spielern befasst, die einfache Lösungen hatten.

Elektrizität? Wind und Sonne wird den Großteil der schweren Arbeit übernehmen. Wasserkraft, Geothermie und ein kleines bisschen Gezeitenenergie runden die Mischung ab. Ein Haufen HVDC und eine durchaus angemessene Menge NetzspeicherDen Rest erledigt die größtenteils geschlossene, flussabwärts gepumpte Wasserkraft.

Bodentransport? 100 % elektrifiziert, oder nah genug, dass es keine Rolle spielt. Viele kleine Elektroautos schwirren durch unser immer urbaner werdendes Leben. Transit. Virtuelle Arbeit. Elektroautos für Menschen, die wirklich viel Platz brauchen und gerne pendeln. Elektro-Lkw aller Größenordnungen und Reichweiten. Ja wirklich. Und eine vollständig elektrifizierte Schiene, wie sie auf allen Kontinenten bereits zu erreichen ist, wobei Nordamerika ein widerspenstiger und „außergewöhnlicher“ Ausreißer ist.

Aber dann gibt es noch schwierigere Ziele. Ich habe sie in den letzten Jahren durchforstet.

Landwirtschaft? Also, Agrargenetik stickstofffixierender Mikroben und Pflanzen zu maximieren, die Natur die schwere Arbeit machen zu lassen, anstatt fossile Brennstoffe in Ammoniak umzuwandeln, ist ein Anfang. Es reduziert auch das Problem, dass sich Ammoniak in Lachgas mit hohem GWP verwandelt. Präzisionslandwirtschaft mit viel geringeren Mengen an Düngemitteln und dergleichen genau dort, wo sie benötigt werden, auch von SchwerlastdrohneDie Vermeidung von Bodenverdichtung leistet noch viel mehr. Es ist wichtig, Subsistenzbauern von ihrem Land fernzuhalten und stärker auf eine hochautomatisierte Landwirtschaft umzustellen. Grüner Ammoniak für deutlich geringeren Restdüngerbedarf. Und Landwirtschaft mit geringer Bodenbearbeitung um Kohlenstoff im Boden zu halten. Diese Beurteilungen haben eine Weile gedauert, und es gibt noch viel mehr zu lernen, aber dennoch ist der Weg klar.

Luftfahrt? Steigende Reichweiten für Batterieelektrisch, eine Batterie-Hybrid-Periode zum Umleiten und Fahren, SAF-Biokraftstoffe für längere Strecken und schließlich batterieelektrisch für alles. Natürlich sinken die CO2e-Emissionen von Biokraftstoffen, da die Landwirtschaft und Biokraftstoffprozesse elektrifiziert und dekarbonisiert werden.

Seeschifffahrt? Batterieelektrisch für die gesamte Binnenschifffahrt, zwei Drittel der Kurzstreckenseeschifffahrt und Biodiesel für den Rest. Gleiche Motoren, gleiche Bunkerung in Häfen, etwas bessere Energiedichte, sauberere Verbrennung und die Verbrennung erfolgt größtenteils weit entfernt von den Menschen, unabhängig davon.

Zement? Wir haben viele Lösungen, sie kosten nur mehr. Und wir verfügen über Massivholz und eine stärkere Wiederverwendung von Gebäuden, um einen großen Teil des Zementverbrauchs zu vermeiden.

Wohn- und Gewerbebauten? Wärmepumpen Für jede Stromeinheit werden drei Einheiten Wärmeenergie geliefert, wobei der Strom von Jahr zu Jahr grüner wird. Umstellung auf Massivholz und kohlenstoffarmen Zement um den verkörperten Kohlenstoff zu reduzieren.

Industriewärme? Wärmepumpen wieder für die 45 % der Hitze unter 200° Celsius für massive Energieeinsparungen. Und mehrere meist elektrische andere Lösungen Dazu gehören Isolierung, Widerstand, Induktion, elektromagnetische, elektrische Plasma- und Wärmespeicherung für höhere Temperaturen, typischerweise mit erheblichen Effizienzgewinnen und damit geringerem Energiebedarf.

Aber es gab einen herausragenden Schlagmann. Was ist mit Stahl?

Diese 7 % des CO2e-Ausstoßes sind ein großer Keil, über den ich nur eine These formuliert habe, auf den ich mich aber nicht näher einlasse. Wer meine Sachen liest, wird wissen, dass eines der wichtigsten Dinge, die ich versuche, darin besteht, Problembereiche in die Zukunft zu projizieren, Jahrzehnt für Jahrzehnt bis zum Jahr 2100. Und so fange ich endlich damit an. Es steht schon seit ein paar Jahren auf meiner To-Do-Liste, aber kürzlich habe ich mit einem Metallingenieur gesprochen, der eine länderübergreifende Karriere in der Stahlbranche vorweisen kann. Briana Binnie, veranlasste mich, mich endlich damit zu beschäftigen.

Binnie ist in der Stahlbranche tätig und kennt die Nachfrage nach Pipeline-Stahl sehr gut. Sie stolperte über meine Bewertung von Pipelines vs. HGÜ und streckte die Hand aus. Ich teilte meine These über die globale Dekarbonisierung von Stahl mit, einschließlich meiner Erkenntnis, dass ich noch nicht ausreichend recherchiert hatte, um die Fehlerbalken innerhalb der Skala des Diagramms zu halten, wenn ich das Problem und die Lösung bis zum Jahr 2100 projizieren wollte.

Was ist das für eine These?

Da der Spitzenbedarf an Öl zwischen 2025 und 2030 und der Bedarf an Erdgas etwa 2035 erreicht ist, wird viel mehr Altstahl verfügbar sein, einschließlich der 3 Millionen Meilen langen US-Pipeline und 40 % der Tiefseeschiffe, die Massenkohle, Öl und Gas befördern. Die USA beziehen bereits 70 % ihres Stahls aus Schrott über Elektrostahl-Minimills, und dieser Trend wird sich weltweit noch viel weiter ausbreiten.

Der Anteil von 15 % Roheisenerz am Massenguttransport in der Tiefsee wird dadurch stark zurückgehen, und die höheren Treibstoffkosten für die Schifffahrt führen zu einer stärkeren Verarbeitung vor Ort. Viel mehr Reduzierung mit direktem Strom oder Wasserstoff vor Ort am Ort des Erzabbaus, stattdessen HBI oder Stahlbarren in Containern.

Da die Preise für den Versand von Stahl ins Ausland steigen und sich die Verfügbarkeit von Legierungen ändert, kommt es zu mehr Materialsubstitution.

Da China seinen massiven Infrastrukturausbau, die lokale Verschrottung und die Miniwerke für Elektrostahl weitgehend abgeschlossen hat, wurde die geringere weltweite Nachfrage durch die Nachfrage der „Belt and Road“-Initiative anderswo ausgeglichen. Reduzierte Nachfrage aus der Industrie für fossile Brennstoffe, da diese abnimmt.

Der Bevölkerungshöchststand wird zwischen 2070 und 2100 erreicht, was zu einem Abflachen des Nachfragedrucks dort führt, dem ein zunehmender globaler Wohlstand gegenübersteht.

Dies führt zu einem deutlich geringeren Bedarf an neuem Stahl, da der Großteil des Stahlbedarfs durch Elektrostahl-Minimills gedeckt wird, die mit Stahlschrott und erneuerbarem Strom gespeist werden.

Binnie lieferte einige hervorragende Beobachtungen. Einer davon ist, dass die globale Automobil- und Leichtfahrzeugindustrie ein wichtiges, beständiges und wachsendes Nachfragesegment ist, während die Industrie für fossile Brennstoffe Hochkonjunkturphasen aufweist. Ein weiterer Grund besteht darin, dass Elektrolichtbogenöfen (EAF)-Minimills, die Stahlschrott verarbeiten, mit den etwa 25 % neuem Stahl, die sie benötigen, um viele hochwertige Legierungen zu ermöglichen, einige Probleme haben, da die direkte Reduktion von Eisen zu abgerundeten Pellets führt, die etwas größer sind aufgrund der thermischen Eigenschaften teuer in der Anwendung. Interessante Dinge, in die man sich vertiefen kann.

Und so habe ich mich damit beschäftigt. Es gibt einige interessante Ergebnisse. Erstens ist es trivial, Statistiken zur globalen Stahlproduktion und zum Stahlverbrauch nach Ländern und Produktionsmethoden zu finden, es ist jedoch schwierig, die Stahlnachfrage nach Wirtschaftssegmenten zu ermitteln. Möchten Sie wissen, wie hoch die Stahlproduktion und der Inlandsverbrauch Indonesiens im Jahr 1978 waren? Einfach. Möchten Sie wissen, wie viel Stahl die globale Automobilindustrie oder die Öl- und Gasindustrie im letzten Jahr gekauft hat? Hart.

Aber wie im Titel angedeutet, gibt es einen erwähnenswerten Datenpunkt: den Stahl, der nur in US-Pipelines verschrottet werden kann. Da in diesem Jahrzehnt der Höhepunkt der Ölnachfrage und im nächsten Jahrzehnt der Höhepunkt der Erdgasnachfrage bevorsteht, werden sich die meisten Pipelines der Welt in den nächsten 40 Jahren in leicht zugänglichen, leicht abbaubaren Stahlschrott verwandeln, der an der Oberfläche entlangläuft und darauf wartet, geschöpft, zerschnitten und zerschnitten zu werden in Elektrostahl-Minimühlen geschoben.

Wie viel Stahl ist das? Nun, die durchschnittliche Pipeline hat etwa 50 Pfund oder 23 kg Stahl pro Fuß pro Analyse, was für Serviettenmathematik gut genug ist. Die USA verfügen über etwa 3 Millionen Meilen Pipelines gemäß dem jüngsten US-Transportplan, den ich kürzlich beurteilt (tl’dr: gute Absichten, schwache Hebel, einige klare Fehlschläge).

Daraus entstehen etwa 350 Millionen Tonnen Stahl, von denen der Großteil zerrissen und in den kommenden Jahrzehnten zu neuem Stahl für produktivere und weniger schädliche Endanwendungen verarbeitet wird. Wie viel ist das im Vergleich?

Nun ja, die USA verbrauchen ca 86 Millionen Tonnen Stahl pro Jahr Heutzutage liegt es auf dem vierten Platz hinter China, Indien und Japan. Oh, ein weiterer interessanter Datenpunkt. China produziert und verbraucht etwa zehnmal so viel Stahl wie Indien, der Zweitplatzierte, und mehr als der Rest der Welt zusammen. Es ist das viel produktivere Gegenteil der US-Militärausgaben.

Ich werde in einem späteren Artikel dieser Serie über Stahl auf diesen Punkt zurückkommen, aber bleiben wir zunächst bei Pipelines und den USA. Diese 350 Millionen Tonnen zu verschrottenden Stahls entsprechen dem gesamten Stahlbedarf des Landes für vier Jahre.

Dies ist ein Hinweis auf das Ausmaß der Infrastruktur für fossile Brennstoffe, die weltweit darauf wartet, eingeschmolzen und in Windkraftanlagen und Solarpanelhalterungen, in Elektroautos und -fahrräder, in HGÜ-Übertragungsmasten und Batteriegehäuse umgewandelt zu werden. Wir haben enorme Mengen an Eisen und Kohle abgebaut, um eine Infrastruktur für die Gewinnung, Verarbeitung, Raffinierung und Verteilung fossiler Brennstoffe aufzubauen, und wir werden jede Menge Stahlschrott haben, mit dem wir arbeiten können.

Ich mag keine Paywalls. Du magst keine Paywalls. Wer mag Paywalls? Hier bei CleanTechnica haben wir eine Zeit lang eine begrenzte Paywall implementiert, aber es fühlte sich immer falsch an – und es war immer schwierig zu entscheiden, was wir dahinter setzen sollten. Theoretisch gehen Ihre exklusivsten und besten Inhalte hinter eine Paywall. Aber dann lesen es weniger Leute! Wir mögen Paywalls einfach nicht und haben uns daher entschieden, unsere abzuschaffen. Leider ist das Mediengeschäft immer noch ein hartes Halsabschneidergeschäft mit geringen Margen. Es ist eine nie endende olympische Herausforderung, über Wasser zu bleiben oder vielleicht sogar – keuchen - wachsen. So …