根据世界钢铁协会(WorldSteelAssociation)的计算，钢铁行业占全球人为二氧化碳排放量的7%至9%。而国际能源署发现，还有8%的排放来自水泥生产，而化工行业的碳排放则居第三。然而这些行业又是必不可少的，那么人们还如何达到年零排放的目标呢？这就要靠科技了。近日，芬兰的一家工程技术公司Coolbrook正在研究一种技术，来从可再生能源中获得工业过程所需的极高热量。
到目前为止，虽然风电、光电、核电已经大量应用，但其产生的高温有限，以至于不能用在重工业里。重工业不得不继续燃烧会产生污染的煤炭、天然气和石油来获取热量。但现在，Coolbrook找到的方法可以通过一种新颖的电气化方式，使工业过程的温度达到摄氏度。从本质上说，Coolbrook的技术颠覆了传统的涡轮机理论。一个多世纪以来，人类一直通过燃烧煤炭和其他化石能源来产生热量和动能，推动涡轮机为电网送电。但这家初创公司的旋转动力加热器和反应器颠覆了这一过程。它利用电力转动涡轮机，通过压迫空气或其他气体达到快速加速和减速，进而产生强烈的动能。这种能量可以提供许多重工业生产所需的极度高温，而传统的电阻加热器电气化通常无法达到这一温度，因为电阻加热器很难超过摄氏度的阈值。
旋转动力加热器试验
Coolbrook首席设计师AlexanderKarpov和VladimirBushuev，前者曾受雇于俄罗斯的拜科努尔太空港，后者发明了旋转动力反应器。到目前为止，Coolbrook已经建造了一些原型机来验证其技术的有效性。它还与瑞士-瑞典工程集团ABB、水泥制造商Cemex和UltraTech、石油和天然气集团壳牌，以及钢铁制造商安塞乐·米塔尔（ArcelorMittal）等工业合作伙伴来实现商业化，并证明它在钢铁、水泥和化工制造业的脱碳能力。
然而，Coolbrook的脱碳技术并不是唯一的一家。目前还有其他科技公司在寻求其他办法来应对这一挑战。芬兰的创新公司VTT也在与工业界合作，试验高温电窑，以减少水泥生产中的排放。因此，Coolbrook的作用更有可能是减少而不是消除温室气体排放。比如，将这一技术用在钢铁行业中，尤其是在烧结炉、窑炉和高炉的空气加热过程中，用电产生的极端温度取代化石燃料，以减少而不是完全消除碳排放。在这方面，还需要配合其他碳捕获技术以进一步减少排放。
为此，Coolbrook正致力于推出一个工业规模的试点，以证明石化产品蒸汽裂解电气化的经济性。假设所使用的电力来自绿色能源，该技术能消除烯烃生产中蒸汽裂解产生的所有二氧化碳排放，这是“生产塑料的第一步，也是污染最严重的一步”。
旋转动力加热器的组装
然而，如果该技术要在年之前大规模推出，就需要进行成功的商业化。Coolbrook正与制造伙伴合作，以使该技术的设备能够缩小尺寸以安装到现有的生产车间中，并为大规模部署做好准备。如果这种直接电气化能够成功将是非常有意义的，因为它能够应用在复杂的、空间紧张的工业场地中，这比生产氢气然后燃烧来获得工业生产所需的高温的间接方法好多了。
Coolbrook声称，如果他们的技术被广泛采用，可以帮助全球每年减少逾25%的工业二氧化碳排放量，即24亿吨。据毕马威(KPMG)的一份报告称，用污染更低的替代品取代传统高温工业设备，在全球的市场价值高达亿欧元的市场。此外，除了钢铁、水泥和石化裂解是Coolbrook的直接机遇，但该公司也指出，玻璃制造和铝冶炼等行业也可以使用该技术。
除了自己的资金，Coolbrook还吸引了欧盟、芬兰和荷兰政府以及越来越多的商业合作伙伴的资金支持。此外，该公司还与英国剑桥大学(Cambridge)和牛津大学(Oxford)以及比利时根特大学(Ghent)建立了合作关系，并正在包括英国在内的欧洲高端工程企业之间建立供应链联系。
不过，即使该技术能够大规模应用，还必须证明其经济效益。早期的原型已经证明了可能节省的成本。在欧洲范围内，按照目前已知的所有合理情况，与传统技术相比，商业应用的前景是积极的。但即使最终事实证明，Coolbrook的脱碳技术比传统系统更昂贵，也有越来越多的企业愿意支付这一代价。因为欧美越来越多的企业重视环保，同时来自客户和政府监管机构的压力，也要求企业减少其产品的碳足迹。
如果Coolbrook能够取得成功，它的市场将不局限于欧洲而是全球性的。近年来，全球气候变暖所引发的自然灾害已经让消费者和企业都站在了减少碳排放的这一立场上。人们需要扭转以前的生产方式，并使用更好的技术。因此，让Coolbrook帮助控制重工业造成的碳污染的目标不仅是一个商业挑战，而且是所有人都面临的存在问题。
