Amerikaanse pijpleidingen voorzien in vier jaar Amerikaanse vraag naar staal en zullen daarom worden gesloopt

Heruitgegeven door Plato

volgers: 0

De mondiale staalindustrie verbruikt ongeveer 8% van de mondiale primaire energie en draagt, als dat het woord is, ongeveer bij 7% van de totale CO2e. Dat is een groot industrieel emissieprobleem, en het zal niet verdwijnen omdat we stoppen met het gebruik van staal. Maar er is veel goed nieuws over staal.

Om wat achtergrondinformatie te krijgen: ik ben al een tijdje bezig met het onderzoeken van grote problemen op het gebied van de klimaatverandering en het beoordelen van oplossingen. Ik behandelde natuurlijk eerst de grote hitters die gemakkelijke oplossingen bleken te hebben.

Elektriciteit? Wind en zon zal het overgrote deel van het zware werk doen. Waterkracht, geothermie en een klein beetje getijdenwerking maken de mix compleet. Een stelletje HVDC en een redelijk redelijke hoeveelheid rasteropslagDe meestal gesloten lus, uit de rivier gepompte waterkrachtcentrale zorgt voor de rest.

Vervoer over land? 100% geëlektrificeerd, of zo dichtbij dat het er niet toe doet. Er rijden veel kleine, persoonlijke elektrische voertuigen rond in ons steeds stedelijker wordende leven. Doorvoer. Virtueel werk. Elektrische auto’s voor mensen die echt ruimte nodig hebben en van woon-werkverkeer houden. Elektrische vrachtwagens van alle schalen en bereik. Ja echt. En een volledig geëlektrificeerd spoor, zoals elk continent al goed op weg is om dat te bereiken, met Noord-Amerika als weerbarstige en 'uitzonderlijke' uitschieter.

Maar dan zijn er de moeilijkere doelen. Ik heb die de afgelopen jaren doorzocht.

Landbouw? Goed, agrigenetica van stikstofbindende microben en planten om de natuur het zware werk te laten doen, in plaats van fossiele brandstoffen in ammoniak om te zetten, is een begin. Het vermindert ook het probleem dat ammoniak verandert in lachgas met een hoog GWP. Precisielandbouw waarbij veel kleinere hoeveelheden meststoffen en dergelijke precies worden gebruikt waar dat nodig is, ook door zware drone, het vermijden van bodemverdichting, doet nog veel meer. Het is groots om zelfvoorzienende boeren van hun land te halen en veel meer over te schakelen op sterk geautomatiseerde landbouw. Groene ammoniak voor een veel lagere resterende bemestingsbehoefte. En landbouw met lage grondbewerking om koolstof in de bodem te houden. Die reeks beoordelingen heeft een tijdje geduurd, en er valt nog veel meer te leren, maar toch is het traject duidelijk.

Luchtvaart? Bereik vergroten voor batterij-elektrisch, een periode van batterij-hybride voor omleiden en cirkelen, SAF-biobrandstoffen voor de langere afstanden, en uiteindelijk elektrisch voor alles. Het dalen van de CO2-uitstoot van biobrandstoffen uiteraard, omdat de landbouw- en biobrandstofprocessen elektrificeren en koolstofarm worden.

Zeescheepvaart? Batterij-elektrisch voor alle binnenvaart, tweederde van de kustvaart en biodiesel voor de rest. Dezelfde motoren, dezelfde bunkering in de havens, een iets betere energiedichtheid, een schonere verbranding, en de meeste zullen hoe dan ook ver van mensen vandaan worden verbrand.

Cement? We hebben veel oplossingen, maar ze kosten alleen maar meer. En we hebben massaal hout en meer hergebruik van gebouwen, waardoor we veel cementgebruik kunnen vermijden.

Woon- en bedrijfsgebouwen? Warmtepompen het leveren van drie eenheden warmte-energie voor elke eenheid elektriciteit, waarbij de elektriciteit elk jaar groener en groener wordt. Overschakeling op massief hout en koolstofarm cement om de opgenomen koolstof te verminderen.

Industriële hitte? Opnieuw warmtepompen voor de 45% van de warmte onder 200° Celsius voor enorme energiebesparingen. En diverse veelal elektrische overige oplossingen inclusief isolatie, weerstand, inductie, elektromagnetisch, elektrisch plasma en thermische opslag voor de hogere temperaturen, doorgaans met aanzienlijk rendement en dus lagere energievereisten.

Maar er was een grote slagman die uitblinkte. Hoe zit het met staal?

Die 7% CO2e is een grote wig, waar ik alleen maar een scriptie over heb geformuleerd, maar waar ik niet diep in heb gedoken. Mensen die mijn materiaal lezen, zullen weten dat een van de belangrijkste dingen die ik probeer te doen is het projecteren van probleemgebieden in de toekomst, van decennium tot decennium tot en met 2100. En dus begin ik daar eindelijk mee te beginnen. Het staat al een paar jaar op mijn to do-lijst, maar een recent gesprek met een metaalingenieur met een carrière in staal in meerdere landen, Briana Binnie, triggerde mij om er eindelijk in te gaan graven.

Omdat ze actief is in de staalsector, begrijpt Binnie de vraag naar pijpleidingstaal heel goed. Ze kwam de mijne tegen beoordeling van pijpleidingen versus HVDC en stak zijn hand uit. Ik deelde mijn stelling over het mondiaal koolstofvrij maken van staal, inclusief mijn besef dat ik nog niet voldoende onderzoek had gedaan om de foutbalken binnen de schaal van de grafiek te houden als ik het probleem en de oplossing tot en met 2100 wilde projecteren.

Wat is dat proefschrift?

Met de piek in de vraag naar olie tussen 2025 en 2030 en de piek in aardgas rond 2035 zal er veel meer schroot beschikbaar komen, waaronder de 3 miljoen kilometer lange Amerikaanse pijpleiding en 40% van de diepwaterschepen die bulkkolen, olie en gas vervoeren. De VS halen al 70% van hun staal uit schroot via elektrische ministaalfabrieken, en dat zal zich in veel grotere mate wereldwijd verspreiden.

De 15% van het bulkvervoer over diep water dat uit ruw ijzererts bestaat, zal daardoor aanzienlijk afnemen en de hogere brandstofkosten zullen leiden tot meer lokale verwerking. Veel meer reductie met directe elektriciteit of waterstof lokaal naar de plaats waar het erts wordt gewonnen, in plaats daarvan met HBI of in containers.

Nu de transportprijzen voor buitenlands staal stijgen en de beschikbaarheid van legeringen verandert, ontstaat er meer materiaalvervanging.

Nu China zijn enorme infrastructuuruitbouw, lokale sloop en elektrische staalminifabrieken grotendeels heeft voltooid, wordt de mondiale vraag gecompenseerd door de vraag van het Belt and Road Initiative elders. Verminderde vraag van de fossiele-brandstofindustrie naarmate deze afneemt.

De bevolking piekt tussen 2070 en 2100, waardoor de druk op de vraag daar afneemt, gecompenseerd door de toenemende mondiale welvaart.

Dat leidt tot een aanzienlijk lagere behoefte aan nieuw staal, waarbij het grootste deel van de vraag naar staal wordt gedekt door elektrische minifabrieken die worden gevoed door schrootstaal en hernieuwbare elektriciteit.

Binnie heeft een aantal uitstekende observaties gedaan. Eén daarvan is dat de mondiale auto- en lichte voertuigindustrie een belangrijk, consistent en groeiend vraagsegment is, terwijl de fossielebrandstoffenindustrie pieken vertoont. Een andere is dat minimolens met elektrische boogovens (EAF) die schroot eten een aantal uitdagingen hebben met de ~25% nieuw staal die ze nodig hebben om veel hoogwaardige legeringen mogelijk te maken, in die zin dat directe reductie van ijzer resulteert in afgeronde pellets die iets meer zijn duur in gebruik vanwege thermische eigenschappen. Interessante dingen om je in te verdiepen.

En dus ben ik me erin gaan verdiepen. Er zijn enkele interessante resultaten. Eén daarvan is dat het triviaal is om statistieken over de mondiale staalproductie en -consumptie te vinden per land en productiemethode, maar dat het moeilijk is om de vraag naar staal per economisch segment te vinden. Wilt u weten wat de Indonesische staalproductie en binnenlandse consumptie in 1978 was? Eenvoudig. Wilt u weten hoeveel staal de mondiale auto-industrie of de olie- en gasindustrie vorig jaar heeft gekocht? Moeilijk.

Maar zoals de titel plaagt, is er een datapunt dat de moeite waard is om te noemen: het staal dat alleen al in Amerikaanse pijpleidingen beschikbaar is voor schroot. Met de piek in de vraag naar olie dit decennium en de piek in aardgas volgend decennium zullen de meeste pijpleidingen in de wereld de komende veertig jaar veranderen in gemakkelijk toegankelijk, gemakkelijk te winnen schroot dat langs het oppervlak loopt, wachtend om te worden opgeschept, in stukken gesneden en vervolgens in stukken te worden gesneden. in elektrische stalen minimills geschoven.

Hoeveel staal is dat? Welnu, de gemiddelde pijpleiding bevat ongeveer 50 pond of 23 kg staal per voet per analyse, wat goed genoeg is voor servetwiskunde. De VS hebben ongeveer 3 miljoen mijl aan pijpleidingen volgens de recente Amerikaanse transportblauwdruk die ik heb opgesteld onlangs beoordeeld (tl'dr: goede bedoelingen, zwakke hefbomen, enkele duidelijke missers).

Dat levert ongeveer 350 miljoen ton staal op, waarvan het grootste deel de komende decennia zal worden verscheurd en omgezet in nieuw staal voor productiever en minder schadelijk eindgebruik. Hoeveel is dat in vergelijkbare termen?

Welnu, de VS consumeren ongeveer 86 miljoen ton staal per jaar Tegenwoordig staat het op de vierde plaats, achter China, India en Japan. Oh, nog een interessant datapunt. China produceert en verbruikt ongeveer tien keer zoveel staal als India, de nummer twee, en meer dan de rest van de wereld samen. Het is het veel productievere omgekeerde van de Amerikaanse militaire uitgaven.

Ik kom op dat punt terug in een toekomstig stuk in deze serie over staal, maar laten we voorlopig bij de pijpleidingen en de VS blijven. Die 350 miljoen ton staal dat moet worden gesloopt, vertegenwoordigt vier jaar van de totale vraag naar staal in het land.

Dat is indicatief voor de omvang van de infrastructuur voor fossiele brandstoffen die wereldwijd wacht om te worden omgesmolten en omgezet in windturbines en montagesystemen voor zonnepanelen, in elektrische auto's en fietsen, in HVDC-zendmasten en batterijbehuizingen. We hebben enorme hoeveelheden ijzer en steenkool gewonnen om infrastructuur te bouwen voor het winnen, verwerken, raffineren en distribueren van fossiele brandstoffen, en we zullen veel schroot hebben om mee te werken.

Ik hou niet van betaalmuren. Je houdt niet van betaalmuren. Wie houdt er van betaalmuren? Hier bij CleanTechnica hebben we een tijdje een beperkte betaalmuur geïmplementeerd, maar het voelde altijd verkeerd - en het was altijd moeilijk om te beslissen wat we daar achter moesten zetten. In theorie gaat je meest exclusieve en beste content achter een betaalmuur. Maar dan lezen minder mensen het! We houden gewoon niet van betaalmuren en daarom hebben we besloten om de onze te laten vallen. Helaas is de mediabusiness nog steeds een harde, moordende business met kleine marges. Het is een nooit eindigende Olympische uitdaging om boven water te blijven of misschien zelfs — snik - groeien. Dus …