在全球碳中和的浪潮下，欧洲面临着产业的三难困境：在实现气候中和的同时，确保其战略自主权和产业竞争力。

冶金工业作为欧洲工业的支柱，每年消耗约50万至60万吨冶金煤。该行业的二氧化碳排放量约占欧盟温室气体排放总量的8%。

因此，该行业的脱碳是实现欧洲气候目标的关键。在此背景下，生物炭作为一种可再生碳源，在欧洲冶金工业中展现出独特的价值和巨大的潜力。

一、生物炭的生产与应用

生物炭是通过对可持续生物质进行受控热解而产生的，其通过土壤应用去除碳的潜力已获得认可。

近年来，其工业应用不断扩展，尤其是在钢铁和金属冶炼领域。生物炭已成为工业过程中可靠的煤炭替代品。它满足冶金工业对元素碳的化学和结构要求，同时从源头上减少化石碳排放。

1、作为还原剂的作用

（1）提高冶金质量

生物炭作为还原剂，能有效促进矿石中铁、铝、铜、锌等金属氧化物的还原，从而提高产品质量和纯度，减少杂质。

（2）减少碳排放

与传统焦炭相比，生物炭在还原过程中释放的二氧化碳更少，燃烧更清洁，从而显著减少冶炼过程中的碳排放，减轻温室气体的影响。

2、作为可再生能源的作用

（1）减少化石燃料的使用

在冶金行业，生物炭可以部分或全部替代煤和焦炭，作为冶炼、加热和熔炉操作中的高温燃料，从而减少对不可再生能源的依赖。

（2）支持碳中和

生物炭源自可持续生物质，在使用过程中会释放一定量的碳。它可以作为碳中和战略的一部分，帮助各行各业实现减排目标。

二、生物炭在欧洲炼钢中的应用：全链脱碳

硅在光伏电池、半导体、高性能合金和有机硅中发挥着核心作用。在欧洲，传统的硅冶炼依赖于进口硬煤，而硬煤的固定碳含量相对较低，约为55%，且反应性不如生物炭。因此，

生产1.6吨硅通常需要1吨煤，而1.1吨优质生物炭就足够了。

用生物炭代替煤炭可以将直接二氧化碳排放量从 4.5 吨二氧化碳/吨硅减少到 0.5 吨二氧化碳/吨硅。

目前，欧洲的硅生产仍然依赖进口木炭和煤炭，这种模式不可持续。发展本地化的现代化生物炭生产可以保障供应，降低上游排放，并巩固欧洲在全球低碳冶金市场的地位。

欧洲铁合金行业是欧洲大陆冶金价值链的核心，为钢铁和铸造行业提供硅铁、硅锰、锰铁和铬铁等关键投入。这些合金在钢铁精炼过程中发挥着独特的作用，包括脱氧、脱硫和增强特定材料性能。所有合金在高温电弧炉冶炼过程中都需要使用碳基还原剂。这使得该行业与利用生物炭减少化石排放尤为相关。

三、生物炭的品质及其在冶金中的应用

为了满足冶金工艺的严格操作要求，生物炭必须达到较高的固定碳含量（>75%），并在多个物理和化学参数中保持稳定的质量。

生物炭通常具有较低的灰分含量以及较低的硫、铁、磷、硼等微量元素含量，这使其成为一种优势。在粒度、密度和机械强度方面，生物炭可以根据不同用途的具体需求进行设计或烧结。

四、欧洲生物炭需求前景

欧洲冶金行业对生物炭的需求正进入快速增长阶段。这种增长不会自动发生。为了充分发挥生物炭的潜力，欧洲必须立即采取行动，验证其用途，简化监管途径，并支持对工业规模生产的投资。

总体而言，到2040年，生物炭产能需要达到20.6百万吨满足冶金行业对可再生碳的需求，产生的净碳效应相当于400 万吨二氧化碳（即生物炭的循环碳效益）。

下图总结了所有工业应用的预测，包括硅和铁合金、钢铁（高炉-转炉和电炉路线），以及其他冶金和化学过程以及负责任的碳使用。

结语

生物炭在欧洲冶金行业的应用，不仅是一次技术替代，更是一次行业范式转变，旨在将回收利用和气候友好的碳排放机制制度化，使其成为欧洲行业政策的基石，对未来的可持续发展具有深远而持久的意义。

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