מבוא

פלדה כבר זמן רב עמוד השדרה של בנייה מודרנית, פרס על הכוח הבלתי מזוהה שלה, צדדיות, עמידות, אבל כמו תעשיית הבנייה העולמית שוקקים לקיימות, טביעת הרגל הסביבתית של ייצור פלדה מסורתית כבר באה תחת בדיקה.הייצור של פלדה קונבנציונלית הוא אחד המקורות התעשייתיים הגדולים ביותר של פליטות פחמן דו-חמצני, חשבונאות עבור כ 79% של פליטות גלובליות, בתגובה, התעשייה פיתחה דור חדש של קבוצות תמיכה חיצונית: 1.

מה הם רמות פלדה ידידותיות?

ציוני פלדה ידידותיים לסביבה הם לא מוצר אחד, אלא משפחה של פלדה המהנדסים למזער את הנזק הסביבתי על פני כל מחזור החיים שלהם - ממיצוי חומרי גלם ייצור באמצעות שימוש ובסופו של דבר מיחזור.

  • (ב) [ה] תוכן ממוחזר גבוה: 1FLT] משלב אחוז משמעותי של פלדה מגרדת, ובכך להפחית את הביקוש לדליפה ברזל בתולה והורדת צריכת אנרגיה.
  • תהליכי ייצור פחמן:0 (Low-carbon: FLT:1) שימוש בשקע חשמלי (EAF) המופעלים על ידי אנרגיה מתחדשת, או שיטות מתפתחות כגון הפחתה ישירה של מימן (H2-DRI) אשר פולטים נפיחות מים במקום CO2.
  • (FLT:0) השימוש בחומרים:FLT:1 High-Strength low-alloy (HSLA) ופלדות מתקדמות גבוהות (AHSS) מאפשרות לבנות להשתמש בסעיפים דקים תוך שמירה על שלמות מבנית, ניתוק סך הכל של פלדה הנדרשת.
  • (FLT:0) עמידות מתמשכת:FLT:1) פלדה עמידת קורוזיה ומזג אוויר מרחיבה את חיי השירות של מבנים, צמצום תדירות התיקונים והחליפים והמשאבים הראויים לאורך זמן.

ציונים אלה חייבים לעמוד בסטנדרטים סביבתיים קפדניים המאומתים על ידי צדדים שלישיים עצמאיים.ציון פלדה ירוק באמת מוערך לא רק על טביעת הרגל פחמן שלה אלא גם על אחריותה, הרעילות ותרומתם לעקרונות הכלכלה המעגלית.

שיטות ייצור עבור ירוק פלדה

הביצועים הסביבתיים של ציון פלדה נקבעים במידה רבה על ידי איך זה מיוצר.שני מסלולים דומיננטיים קיימים כיום, ושלישית מתעוררת במהירות.

חברת Electric Arc Furnace (EAF) Steel Making

נתיב EAF ממיס פלדה באמצעות חשמל, בדרך כלל פולטים 60–80% פחות CO2 מאשר שיטת הפיצוץ המסורתית של פרונסיס-בסיסית חמצן (BF-BOF) שיטה.כאשר בשילוב עם מקורות אנרגיה מתחדשים, פלדה EAF יכולה להתקרב לפליטת אפס.רוב הציונים ידידותיים לסביבה כמו פלדה ממוחזרת ו-HSLA רבים מיוצרים באמצעות EAF מאפשר גם תהליך מדויק לסגסוגת ירוקה.

ייצור פלדה מבוסס מימן

המיזמים כגון FLT:0 [הפרויקט] HYBRIT של SSAB's HYBRIT 1: ו-FLT:2H2 Green SteelFLT: 3, שיטה זו מחליפה פחם עם מימן ירוק כדי להפחית את אומת הברזל.המוצר היחיד הוא ייצור מסחרי צפוי לעלות בסוף 2020, ומבטיחה באמת ללא פלדה מאובנים אלה לשאת את העלות הנמוכה ביותר האפשרית של פחמן, אך גבוהה יותר.

לכידת פחמן ואחסון (CCS)

כמה מ"ט BF-BOF המסורתי מרתיעים את הטכנולוגיה ללכוד פחמן ולאחסן פליטות CO2, בעוד שזה לא משנה את הציון פלדה עצמו, זה מאפשר ציונים קונבנציונליים להיות ממוחזר עם השפעה פחמן מופחת.עם זאת, CCS הוא פחות טרנספורמטיבי מאשר מעבר ל- EAF או נתיבי מימן.

Key Eco-Friendly Steel Scores inפרט

להלן הציונים הבולטים ביותר של פלדה המשמשים בבנייה ירוקה.כל אחד מציע יתרונות נפרדים בהתאם ליישום.

Recycleed Steel (Grade RE)

ציונים פלדה ממוחזרים מכילים לפחות 90% לאחר-consumer או לאחר גרדטת post-industrial.המפרט המרכזי הוא התוכן המחזר המינימלי, לעתים קרובות מאומת על ידי הסמכה של צד שלישי.פלדות אלה אידיאליות עבור מכוונן מבני, חרק ועמוד מתכת ביישומים שבהם הכוח הגבוה ביותר אינו נדרש.ה השימוש של פלדה ממוחזרת מקטין פסולת, מים, צריכת אנרגיה עד 74% לייצור פלדה.

דלת פחמימות (Grade LC)

נמוך פחמן פלדה הציונים מיוצרים באמצעות EAF באמצעות חשמל מתחדשים ולעתים קרובות לשלב כמה גרוטאות ממוחזרות.הם מוגדרים על ידי סף טביעת רגל מסוימת פחמן (למשל, פחות מ-0.5 טון של CO2 ל- פלדה). פלדות דרגה LC מפורטות יותר ויותר עבור בנייה, גגות, ורכיבים לא-מבנה.הם מציעים את אותם מרכיבים להרכיב ונוולדת מאפיינים כמו פלדה קלה אך עם נטל סביבתי נמוך באופן דרמטי.

High-Strength Low-Alloy (HSLA) Steel

פלדות HSLA הן מיקרו-מוצמדות לאלמנטים כגון וניליום, חנקיום, או טיטניום כדי להשיג כוח תשואות של 350-550 MPa. זה מאפשר למהנדסים לעצב חלקים קלים יותר שמשתמשים 20-30% פחות חומר תוך שמירה על אותה יכולת עומס-היתר.ההתתת מופחתת מתורגמת ישירות לתוך פליטות נמוכות יותר, יסודות קטנים יותר, ופחות מנפחים פחמן.

  • (ב) ,588):0 (Weathering Steel (למשל, ASTM A588): FIRLT:1Pillo 1 , יוצר פאן יציבה המבטלת את הצורך בציור, צמצום פליטות מחזור חיים.
  • (ב) ⁇ :0 (Dual-phase) ו-Modert-phase Steels: FLT:1 נעשה שימוש במכוניות ובבניה עבור יכולת צורה קיצונית בשילוב עם כוח גבוה.

קורוזיה-Resistant Steel (Grade CR)

פלדות עמידות קורוזיות, כולל ציוני פלדה אל-חלד עם תוכן כרום גבוה, מציעים תוחלת יוצאת דופן אפילו בסביבות קשות.על ידי חיסול הצורך ציפויים מגן וצמצום מחזורי תחזוקה, פלדה אלה מורידים את ההשפעה הסביבתית הכוללת על תוחלת החיים של בניין.לדוגמה, עלייה 316L נירוסטה משמשת באופן נרחב בבנייה החוף, מתקני פסולת, גג ירוק.

פלדה גבוהה-Strength (AHSS) ו-III-Generation

ציוני AHSS מפותחים בעיקר עבור כלי רכב קל משקל, אבל השימוש שלהם בבניית רכיבים כגון purlins, grts, ו- Metal הסיפוןing גדל. הדור השלישי AHSS משלב כוח גבוה מאוד (עד 1200 MPa) עם דיקטיות טובה, המאפשרת מדדים דקים מאוד.יעילות חומרית זו הופכת אותם לאפשרות פלדה מבטיחה עבור בנייה עתידית, במיוחד במערכות מודולריות וטרבריות.

תקנים ותעודות

כדי להבטיח כי מוצר פלדה באמת עומד קריטריונים ידידותיים לסביבה, בנינים חייבים להסתמך על אישורים של צד שלישי וסטנדרטים מוכרים בעולם.

« EEAM

מנהיגות בתחום האנרגיה והעיצוב הסביבתי (LEED) מעניקה פרסים על השימוש בחומרים עם תוכן ממוחזר, קלטות מקורן מקומי, והצהרות מוצר סביבתי (EPDs) העומדות בקריטריונים אלה תורמים ישירות לאשראיים LEED. בדומה, BREEAM (Building Research Establishment Environmental Assessment Method) מעריך את פרויקט פחמן מוטבע ואחראי של פלדה מוסמך יכול לעזור להשיג דירוגים גבוהים יותר.

ISO 14001

תקן בינלאומי זה חל על מערכות ניהול סביבתי של מילימטרים פלדה, בעוד שהוא אינו מאמת כיתה מסוימת, ISO 14001 מבטיח כי היצרן עוקב אחר מדיניות סביבתית חזקה, כולל צמצום פסולת, בקרת זיהום ושיפור מתמשך. יצרנים פלדה ירוקה רבים פועלים ISO 14001-certified צמחים.

אישור תוכן

ארגונים כגון FLT:0.SCS Global ServicesFLT:1 או (FLT:2UL EnvironmentFLT 3: 3) מספקים אימות עצמאי של אחוז הפלדה הממוחזרת במוצר.ההסמכה הזו חיונית לפרויקטים של בנייה ירוקה שצריכים להוכיח תאימות חומרית.

הצהרת מוצרים סביבתית (EPDs)

EPD הוא דו"ח שקוף, צד שלישי המרחיב את ההשפעה הסביבתית של מוצר פלדה, כולל פוטנציאל התחממות גלובלית, חומציות, ומחיקת משאבים. מילימטרים פלדה רבים מפרסמים כעת EPDs עבור הציונים הירוקים שלהם. השוואת EPDs מאפשר מפרטים לבחור את האפשרות האחראית ביותר לסביבה לפרויקט שלהם.

יתרונות השימוש ב-Green Steel בבנייה

היתרונות של אימוץ ציוני פלדה ידידותיים לסביבה מרחיבים הרבה מעבר לציות לקודי בנייה ירוקה.הם מציעים הטבות כלכליות, מבניות ומוניטין.

טביעת רגל פחמן

היתרון המיידי ביותר הוא ירידה משמעותית בפחמן מגלם.שימוש בפלדה ממוחזרת של EAF יכול לקצץ פליטות CO2 עד 75% בהשוואה ל- BOF בתולה פלדה. עבור בניין בינוני, המציין פלדה ירוקה עבור המסגרת יכול להפחית את פחמן המוטבע הכולל של המבנה עד 30–40%. זה עוזר למפתחים לעמוד בתקציבי פחמן מחמירים יותר ויותר ומטרות אפס נטו.

ארוכות ודלות

ציונים פלדה ירוקה לעתים קרובות לשלב אלמנטים של ⁇ אשר משפרים את ההתנגדות ואת הכוח.מבנהים שנבנו עם מזג אוויר או נירוסטה פלדה יש חיי שירות של 75-100 שנים או יותר עם תחזוקה מינימלית.הככל שהמבנה ארוך יותר עומד, כך ההשפעה הסביבתית הראשונית שלו הוא ממורמר על החיים שלה.זה תואם את עקרונות הכלכלה המעגלית ושימור משאבים לטווח ארוך.

חיסכון בעלויות על מחזור החיים

בעוד כמה ציוני פלדה ירוק עשויים להיות עלות גבוהה (במיוחד ציוני מימן חדשים מבוססי מימן), עלות מחזור החיים היא לעתים קרובות נמוך יותר. מופחתת מנשואה מ HSLA פלדה לחתוך מטען ועלויות זקפה. פלדות עמידות קורוזיה למנוע את הצורך ציור ותיקונים תכופים. בנוסף, תחומי שיפוט רבים מציעים תמריצים, צפיפות, או פרויקטים מהירים המאפשרים לשימוש זה 30 שנים ירוק יותר מאשר עלות גבוהה של פחמן 10 שנים של פחמן, 000, 000 000 000 000 000 000 000, בנוסף, 000 000 000 000 $ יכול להיות נמוך יותר של עלויות פלדה, בנוסף, בנוסף, 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000

הגדלת שוק ערעור

Tenants, קונים ומשקיעים מעדיפים יותר ויותר מבנים עם אישורים סביבתיים חזקים. ציוני פלדה ירוקים לתרום הסמכה כמו LEED פלטינום או BREEAM מצטיין, אשר בתורו יכול לשלוט על שכר דירה גבוה יותר, שיעורי פנוי נמוך יותר, וערכים יותר resale. עבור מפתחים ובעלי בניין, ציין פלדה ידידותית לסביבה הוא מתווסף ברור בשוק תחרותי.

יישומים ומחקרי מקרים

ציוני פלדה ירוקים כבר בשימוש בפרויקטים ציוני דרך ברחבי העולם, להוכיח כי קיימות וביצועים גבוהים הולכים יד ביד.

המונחים: Structural

ה-FLT:0) Microsoft Valley CampusFLT:1 בקליפורניה השתמש 100% פלדה תוכן ממוחזר מ Nucor עבור מסגרת מבנית הרחבה שלה.הפרויקט השיג פלט פלטינום LEED והראה כי פלדה ממוחזרת יכולה לעמוד בדרישות התובעניות של חללי משרדי טכנולוגיה מודרניים.

גשרים ותשתיות

פלדה מזג אוויר (למשל, ASTM A588) היה החומר של בחירה עבור גשרים הולכי רגל ו vehicular ברחבי אירופה וצפון אמריקה כי זה דורש לא ציור ותערובת באופן אסתטי לתוך נופים טבעיים.

גגות ירוקים ופנסיונרים

נמוך פחמן וקורטוזיה-resistant פלדה הציונים מפורטים יותר ויותר עבור מערכות קירור ירוק, פאנל סולארי הרים מבנים, וחיפוי מסך גשם.המרכז של:0Bult CenterFLT:1 בסיאטל - לעתים קרובות נקרא בניין מסחרי ירוק ביותר בעולם - השתמש מסגרת פלדה עם תוכן ממוחזר גבוה ו- EP-D-cerified תמיכה במערכות האנרגיה הנקיות שלה ולאפס מים.

אתגרים ומגמות עתידיות

למרות היתרונות ברורים, אימוץ נרחב של פני פלדה ירוקות עומד על מחסום גדול: פלדה ירוקה מבוססת מימן היא כיום 20-30% יותר יקר פלדה קונבנציונלית, אם כי המחירים צפויים ליפול כמו בקנה מידה טכנולוגיה ועלויות פחמן עולה.

במבט קדימה, הפיתוח של פלדה ⁇ :0 (negative MonumentFLT) 1:1 באמצעות אנרגיה ביולוגית עם פחמן ללכוד ואחסון (BECCS) הוא באופק.חדשנות כגון דרכונים חומרים דיגיטליים ו המעקב מבוסס blockchain יהיה להקל על בנינים לאמת את האישורים הירוקים של אספקת הפלדה שלהם.

מסקנה

בעוד תעשיית הבנייה מגבירה את המחויבות שלה לקיימות, הבחירה של דירוג פלדה הופכת להכרעה מרכזית. ציוני פלדה ידידותיים לסביבה - בין אם ממוחזר, פחמן נמוך, HSLA, או קורוזון-resistant - דרך מעשית להפחית את טביעת הרגל הסביבתית של מבנים ללא היערכות, בטיחות או תוחלת.