Elektrinė lankinė krosnis (EAF) vs aukštakrosnė (BF): CO2 emisijos, kaštai ir plieno gamybos ateitis

Elektrinės lankinės krosnies (EAF) ir aukštakrosnės (BF) apibrėžimas
Aukštakrosnėje (BF) naudojama geležies rūda ir koksuojamosios anglys skystam ketui gaminti, kuris vėliau paverčiamas plienu deguoniniame konverteryje (BOF). Elektrinėje lankinėje krosnyje (EAF) naudojami aukštos įtampos elektros lankai plieno laužui lydyti į skystą plieną. Aukštakrosnės metodas išskiria maždaug 2,33 tonos CO2 vienai tonai plieno; elektrinės lankinės krosnies metodas – maždaug 0,77 tonos. Pasaulinė plieno gamyba pasiskirsčiusi maždaug 70 % BF-BOF ir 30 % EAF, tačiau šis santykis keičiasi didėjant dekarbonizacijos spaudimui.

---

Turinys

1. Aukštakrosnės metodas: nuo geležies rūdos iki plieno
2. Elektrinės lankinės krosnies metodas: nuo laužo iki plieno
3. CO2 emisijų palyginimas
4. Kaštų palyginimas: kapitalo ir veiklos sąnaudos
5. Ką EAF negali pagaminti: plieno rūšių apribojimai
6. Pasaulinė dalis: kodėl egzistuoja 70/30 pasiskirstymas?
7. Žaliojo vandenilio DRI: trečiasis kelias
8. Ką tai reiškia prekybai žaliavomis
9. Dažniausiai užduodami klausimai
10. Pagrindinės išvados

---

Aukštakrosnės metodas: nuo geležies rūdos iki plieno

Aukštakrosnė yra dominuojanti plieno gamybos technologija jau daugiau nei 150 metų. Tai masinis, nenutrūkstamas procesas, veikiantis 24 valandas per parą, kiekvieną dieną, iki 20 metų tarp didžiųjų remontų.

Geležies rūda – dažniausiai geležies rūdos granulės arba aglomeratas (kepta smulkios rūdos masė), kurio geležies kiekis yra 62-65 % Fe – kraunama į aukštakrosnės viršų kartu su koksu (akytas anglies produktas, gaunamas kepant koksuojamąsias anglis krosnyse be deguonies) ir kalkakmeniu (fliusas, pašalinantis priemaišas).

Karštas oras (kartais praturtintas deguonimi) pučiamas į apačią per purkštukus, vadinamus tuyeres. Koksas dega ir sukelia aukštesnę nei 1500 °C temperatūrą. Degančio kokso anglies monoksidas redukuoja geležies oksidą rūdoje iki skystos geležies. Kalkakmenis reaguoja su priemaišomis (siliciu, aliuminiu) ir sudaro šlaką – lengvesnį skystį, kuris plūduriuoja ant geležies paviršiaus ir yra atskirai išleidžiamas.

Skysta geležis – vadinama ketu arba karštuoju metalu – išleidžiama iš krosnies apačios į specialius vagonus („torpedas“) ir transportuojama į deguoninį konverterį (BOF). BOF procese per karštą metalą dideliu greičiu pučiamas grynas deguonis. Tai greitai (maždaug per 20 minučių) išdegina anglies perteklių ir kitas priemaišas, paverčiant ketą skystu plienu.

Tada plienas liejamas į luitus, ruošinius arba pusgaminius tolesniam valcavimui ir apdirbimui.

Viena didelė aukštakrosnė gali pagaminti 10 000–12 000 tonų karšto metalo per dieną. Dideliems integruotiems plieno gamybos kompleksams (aukštakrosnė + BOF) priklauso ArcelorMittal gamyklos Belgijoje ir Vokietijoje, Tata Steel gamykla Port Talbot (JK) bei milžiniški POSCO ir NSSMC objektai Pietų Korėjoje ir Japonijoje.

---

Elektrinės lankinės krosnies metodas: nuo laužo iki plieno

Elektrinė lankinė krosnis (EAF) yra iš esmės paprastesnė nei aukštakrosnė. Tai iš esmės didelis indas, išklotas ugniai atspariomis plytomis, kuriame įtaisyti trys dideli grafito elektrodai. Kai per elektrodus teka aukštos įtampos elektra, tarp jų ir metalinės įkrovos susidaro elektros lankai – temperatūra šalia lanko viršija 3500 °C.

Pagrindinė įkrovos medžiaga yra plieno laužas – pjaustytas, smulkintas ir pagal tipą surūšiuotas:

• Sunkusis metalo laužas (HMS 1&2): Stambi konstrukcinė plieno dalis, demontuota pramoninė įranga
• Smulkintas laužas: Susmulkinti automobiliai ir buitinė technika
• Pramoninės gamybos laužas: Naujas laužas iš štampavimo operacijų, statybos atliekos
• Tiesiogiai redukuota geležis (DRI) / karštai briketuota geležis (HBI): Naudojama priemaišoms skiesti (žr. skyrių apie apribojimus)

Laužas kraunamas į krosnį, elektrodai nuleidžiami, o lankas kaitina ir tirpdo medžiagą per 40–60 minučių. Įpurškiamas deguonis, kad išdegtų anglis ir priemaišos. Pridedama kalkių šlakui susidaryti. Pridedama legiravimo priedų (mangano, silicio, chromo), kad būtų pasiekta tikslinė plieno cheminė sudėtis.

Rezultatas – skystas plienas, išleidžiamas į kaušą ir toliau apdorojamas kaušo krosnyje, kur tikslinama temperatūra ir sudėtis prieš nepertraukiamą liejimą.

EAF krosnys yra mažesnės ir lankstesnės nei aukštakrosnės. Tipiška EAF pagamina 200–400 tonų plieno per vieną ciklą (lydymą), atliekant kelis ciklus per dieną. EAF gamyklas galima sustabdyti esant aukštoms elektros kainoms ir vėliau vėl paleisti – tai neįmanoma su nuolat veikiančia aukštakrosne.

---

CO2 emisijų palyginimas

Šioje srityje abu metodai išsiskiria labiausiai.

Metodas	CO2 intensyvumas	Emisijų šaltiniai
BF-BOF (integruotas)	~2,33 t CO2 už toną plieno	Koksuojamųjų anglių deginimas, rūdos redukcija, energija
EAF (laužo pagrindu)	~0,77 t CO2 už toną plieno	Elektros gamyba (tinklas), elektrodai, fliusai
DRI-EAF (dujų pagrindu)	~1,0-1,4 t CO2 už toną plieno	Gamtinės dujos DRI redukcijai, elektra
H2-DRI-EAF (žaliasis vandenilis)	<0,1 t CO2 už toną plieno	Tik atsinaujinanti elektros energija

Pagal World Steel Association duomenis, BF-BOF metodas išskiria maždaug 2,33 tonos CO2 vienai tonai neapdoroto plieno. Didžioji dalis šių emisijų kyla dėl koksuojamųjų anglių – anglis aukštakrosnės procese yra chemiškai būtina tiek kaip kuras, tiek kaip reduktorius. Neįmanoma pašalinti anglių iš aukštakrosnės ir vis tiek gaminti geležį.

EAF metodas išskiria maždaug 0,77 tonos CO2 vienai tonai plieno, daugiausia dėl elektros energijos, naudojamos lankui maitinti. Šis skaičius kritiškai priklauso nuo elektros tinklo anglies intensyvumo. EAF, dirbanti naudojant 100 % atsinaujinančią elektros energiją, išskiria beveik nulį tiesioginių CO2 emisijų. EAF, naudojanti anglies pagrindu pagamintą elektrą, išskiria daugiau.

ES kontekste: ES ETS anglies kainodara (šiuo metu 50–70 €/t CO2) reiškia, kad integruota BF-BOF plieno gamyba dabar turi įtrauktą anglies sąnaudų komponentą – maždaug 115–165 € už toną plieno. Tai yra didelis konkurencinis trūkumas, palyginti su EAF gamintojais arba importu iš šalių be anglies kainodaros – būtent tam ir buvo sukurta ES CBAM (anglies pasienio korekcinis mechanizmas).

---

Kaštų palyginimas: kapitalo ir veiklos sąnaudos

Šie du metodai turi priešingas kaštų struktūras.

Kapitalo sąnaudos (gamyklos statyba):

Metodas	Tipinės kapitalo sąnaudos	Pastabos
Integruota BF-BOF (nauja, 3-4 Mt per metus)	2-4 milijardai $	Įskaitant aukštakrosnę, koksines, BOF, valcavimo stakles
EAF mini gamykla (nauja, 1-2 Mt per metus)	300-600 milijonų $	Daug mažesnės sąnaudos vienai tonai pajėgumų

Aukštakrosnei reikalingas visas integruotas kompleksas: kokso gamykla, aglomeracijos fabrikas, aukštakrosnė, karšto valcavimo staklės ir visa susijusi infrastruktūra. Kapitalo sąnaudos vienai tonai metinio pajėgumo siekia 600–1000 USD.

EAF mini gamykla gali būti pastatyta už 300–400 USD už toną metinio pajėgumo. Štai kodėl EAF technologija leido tokioms kompanijoms kaip Nucor, Steel Dynamics ir Commercial Metals JAV statyti regionines plieno gamyklas daug mažesnėmis sąnaudomis nei integruoti plieno kompleksai.

Veiklos sąnaudos:

BF-BOF gamyklos turi aukštas žaliavų sąnaudas (geležies rūda + koksuojamosios anglys), tačiau palyginti nuspėjamą vieneto ekonomiką, kai krosnis jau veikia. Koksuojamosios anglys paprastai sudaro 30–40 % BF-BOF veiklos sąnaudų. Aukštakrosnės negalima pigiai sustabdyti ir vėl paleisti – ji veikia nuolat arba visai neveikia.

EAF gamyklos turi mažesnes žaliavų sąnaudas (laužas pigesnis nei pirminė geležis), tačiau yra labai jautrios elektros kainoms. Elektra gali sudaryti 25–35 % EAF veiklos sąnaudų. Kai elektros kainos šoka į viršų – kaip Europoje 2022 m. – EAF gamyklos arba prisiima šias sąnaudas, arba mažina gamybą. Keli Europos EAF plieno gamintojai 2022 m. mažino gamybą būtent dėl to, kad dėl elektros kainų plieno gamyba tapo nuostolinga.

EAF taip pat suteikia operacinį lankstumą: gamyklas galima pristabdyti per aukštų elektros kainų laikotarpius ir vėl paleisti. Tai yra svarbus pranašumas rinkose, pasižyminčiose dideliu elektros kainų svyravimu.

---

Ką EAF negali pagaminti: plieno rūšių apribojimai

EAF metodas turi esminį metalurginį apribojimą: priemaišų užterštumas iš laužo.

Plieno laužas nėra gryna geležis. Jame yra likutinių legiravimo elementų iš pradinės plieno sudėties: vario, alavo, nikelio, molibdeno, chromo. Šie elementai išlieka lydymo procese ir negali būti pašalinti oksidacijos būdu (skirtingai nei anglis, silicis ir siera, kurie gali būti išdeginti). Jie kaupiasi lydale.

Pagrindinė problema yra varis. Varis pliene, viršijantis tam tikras ribas (paprastai 0,1–0,2 %), pablogina karštąjį apdirbamumą – plieno paviršius valcavimo metu skyla. Tai vadinama karštuoju trapumu. Standartinėms plieno rūšims (armatūrai, profiliams, vielai) vario tolerancija yra didelė, todėl EAF metodas puikiai tinka. Tačiau lakštiniam plienui (automobilių kėbulams, elektrotechniniam plienui, skardai pakuotėms) vario kiekis turi būti labai mažas – dažnai mažesnis nei 0,04 %.

Nėra ekonomiško būdo pašalinti varį iš skysto plieno, kai jis patenka į lydalą. Vienintelis sprendimas – skiedimas, pridedant pirminės geležies (kato, DRI arba HBI), kurioje nėra vario. EAF gamyklos, gaminančios kokybišką lakštinį plieną (pvz., Nucor gamykla Crawfordsville), daro būtent tai – maišo pirktą ketą arba DRI su laužo metalu.

Praktinė pasekmė: automobilių pramonės plieno, elektrotechninio plieno ir aukštos kokybės lakštinio plieno rinkas vis dar aptarnauja integruoti BF-BOF gamintojai, nes jie naudoja pirminę rūdą be priemaišų. EAF dominuoja ilgųjų gaminių (armatūra, profiliai) ir žemesnės kokybės lakštinių gaminių rinkose.

Šis apribojimas taps vis svarbesnis, didėjant laužo perdirbimo tempams ir mažėjant laužo kokybei dėl susikaupusių priemaišų.

---

Pasaulinė dalis: kodėl egzistuoja 70/30 pasiskirstymas?

Pasaulinė neapdoroto plieno gamyba siekia maždaug 1900 milijonų tonų per metus (2023 m. duomenys). Pasiskirstymas:

• BF-BOF: apie 70 % (~1330 milijonų tonų)
• EAF: apie 29 % (~550 milijonų tonų)
• Kita (atviros krosnys, indukcinės krosnys): ~1 %

BF-BOF dominavimo priežastis yra Kinija. Kinija pagamina daugiau nei 50 % pasaulio plieno – apie 1000 milijonų tonų per metus – ir maždaug 90 % Kinijos gamybos naudoja BF-BOF metodą. Per pastaruosius 30 metų Kinija pastatė milžinišką integruotų plieno gamyklų bazę, o laužo pasiūla buvo ribota dėl palyginti jauno pramonės fondo (dauguma infrastruktūros ir pastatų buvo pastatyti neseniai ir dar nepasiekė eksploatacijos pabaigos, kad taptų laužo šaltiniu).

Už Kinijos ribų EAF dalis yra daug didesnė:
– Jungtinės Amerikos Valstijos: ~70 % EAF, 30 % BF-BOF. Nucor, Steel Dynamics ir Commercial Metals yra pagrindiniai EAF gamintojai.
– ES: ~40 % EAF (skiriasi priklausomai nuo šalies – Italija arti 70 % EAF; Vokietija vis dar BF orientuota dėl automobilių pramonės poreikių)
– Turkija: ~70 % EAF (didelis laužo importuotojas, naudojantis Viduržemio jūros regiono laužo srautus)

Kinijos pramonės bazei senstant ir laužo pasiūlai augant, tikimasi, kad EAF dalis Kinijoje iki 2035 m. išaugs nuo ~10 % iki 20–25 %, o tai bus reikšmingas poslinkis pasaulinės rinkos dinamikoje.

---

Žaliojo vandenilio DRI: trečiasis kelias

Svarbiausias plieno gamybos technologijos pokytis ateinantį dešimtmetį yra tiesioginė geležies redukcija vandeniliu (H2-DRI), derinama su EAF plieno gamyba.

Tiesiogiai redukuota geležis (DRI) – tai geležis, gaunama redukuojant geležies rūdos granules redukuojančiomis dujomis (tradiciniais atvejais gamtinėmis dujomis – daugiausia metanu) žemesnėje nei lydymosi temperatūroje (~800–1100 °C). Rūda lieka kieta, bet chemiškai redukuojama iš geležies oksido į metalinę geležį. Rezultatas – kempinės pavidalo metalinė medžiaga, kurią galima tiesiogiai tiekti į EAF kaip laužo pakaitalą.

Tradicinis DRI procesas (naudojant gamtines dujas) išskiria maždaug 1,0–1,4 tonos CO2 vienai tonai DRI – tai geriau nei aukštakrosnėje, bet ne nulinė emisija.

Lūžis yra gamtinių dujų pakeitimas žaliuoju vandeniliu – vandeniliu, pagamintu elektrolizės būdu naudojant atsinaujinančią elektros energiją. Kai vandenilis redukuoja geležies rūdą, vienintelis šalutinis produktas yra vanduo (H₂O), o ne CO2. Kartu su EAF gamyba, maitinama atsinaujinančia energija, visas H2-DRI-EAF procesas gali pagaminti plieną, išskiriant mažiau nei 0,1 tonos CO2 už toną – tai ~95 % sumažinimas, palyginti su BF-BOF.

Du pagrindiniai projektai vadovauja šiai technologijai:

HYBRIT (Hydrogen Breakthrough Ironmaking Technology): SSAB (Švedija), LKAB (didžiausia Švedijos geležies rūdos gamintoja) ir Vattenfall (Švedijos energetikos kompanija) bendra įmonė. 2021 m. HYBRIT pagamino pirmąjį pasaulyje vandeniliu redukuotą plieną, pateiktą klientui (Volvo AB). Komercinė gamyba SSAB Luleå gamykloje planuojama 2026–2030 m.

H2 Green Steel (dabar Stegra): Nauja „žalia“ gamykla, statoma Boden mieste, Švedijoje. Tikslas – iki 2030 m. gaminti 5 milijonus tonų „žaliojo“ plieno per metus, naudojant Švedijos hidroenergiją ir vėjo energiją bei H2-DRI-EAF technologiją.

Kitos kompanijos, siekiančios panašių tikslų: ArcelorMittal (MIDREX pagrindu veikiančios DRI gamyklos su vandenilio perėjimu), thyssenkrupp (tkH2Steel projektas Duisburge) ir Salzgitter (SALCOS programa).

Komercinis iššūkis: žaliasis vandenilis šiuo metu kainuoja 4–8 USD/kg, palyginti su gamtinėmis dujomis, kurių energetinis ekvivalentas kainuoja 1–2 USD/kg. „Žaliasis“ plienas, pagamintas naudojant H2-DRI, kainuoja 100–300 USD už toną brangiau nei tradicinis BF-BOF plienas. Ar šį kainų skirtumą pavyks perkelti pirkėjams per „žaliuosius priedus“, ar padengti per anglies kainodarą – yra esminis plieno pramonės dekarbonizacijos klausimas.

---

Ką tai reiškia prekybai žaliavomis

EAF/BF-BOF pasiskirstymas turi tiesioginių pasekmių prekybai žaliavomis, kurios palaiko kiekvieną metodą.

BF-BOF poreikiai: Geležies rūda (vežama iš Australijos, Brazilijos) ir koksuojamosios anglys (vežama iš Australijos, JAV, Kanados, Rusijos). Tai yra dvi didžiausios jūrų transportu gabenamos birios sausos krovinių prekės pasaulyje. Atsisakymas BF-BOF metodo tiesiogiai sumažina koksuojamųjų anglių ir aukščiausios kokybės geležies rūdos granulių paklausą – tai ilgalaikis iššūkis šioms žaliavų rinkoms.

EAF poreikiai: Elektra ir plieno laužas. Pasaulinė prekyba laužu yra reikšminga – Turkija yra didžiausia pasaulyje plieno laužo importuotoja, perkanti iš JAV, ES ir JK. Didėjanti EAF gamyba visame pasaulyje reiškia augančią laužo paklausą, o tai kelia laužo kainas ir didina konkurenciją dėl šios žaliavos.

H2-DRI poreikiai: Aukštos kokybės geležies rūdos granulės (DRI reikalauja didesnio geležies kiekio – 67%+ Fe – nei standartinė BF-BOF rūda). Tai sukuria aukščiausios kokybės geležies rūdos granulių rinką, kurią tiekia LKAB (Švedija), CVRD/Vale (Brazilija) ir Bahrain Steel. H2-DRI perėjimas yra palankus aukštos kokybės geležies rūdai ir nepalankus vidutinės kokybės aukštakrosnių rūdai.

---

Dažniausiai užduodami klausimai

Kas pigiau eksploatuoti – aukštakrosnę ar EAF?

Tai priklauso nuo žaliavų kainos kiekvienoje vietoje. Ten, kur laužas pigus ir elektra įperkama, EAF eksploatuoti pigiau. Ten, kur laužo mažai ir elektra brangi, BF-BOF turi pranašumą. JAV EAF mini gamyklos nuolat turi mažesnius kaštus nei integruoti BF-BOF gamintojai, nes JAV laužas yra gausus ir palyginti pigus. Europos EAF gamintojai patyrė sunkumų 2022 m., kai dėl dujų krizės elektros kainos šoko į viršų.

Ar elektrinė lankinė krosnis gali gaminti plieną automobilių pramonei?

Kai kurios gali, su svarbiomis išlygomis. Aukštos kokybės lakštiniam plienui automobilių pramonei reikia labai mažo vario kiekio (mažiau nei 0,04 %), kad valcavimo metu neatsirastų karštasis trapumas. EAF gamyklos, gaminančios automobilių klasės plieną, privalo skiesti laužą geležimi, kurioje nėra vario – ketaus, DRI arba HBI. Nucor gamyklos Gallatin ir Crawfordsville daro būtent tai. Tačiau EAF lakštinio plieno kokybės riba yra žemesnė nei integruotų BF-BOF gamyklų be didelių DRI priedų.

Kas yra „žaliasis“ plienas ir kiek jis brangesnis?

„Žaliasis“ plienas yra plienas, pagamintas su žymiai mažesnėmis CO2 emisijomis nei tradicinis – paprastai tai mažiau nei 0,5 tonos CO2 už toną plieno. Pirmaujantis metodas yra H2-DRI-EAF, naudojant žaliojo vandenilio energiją. Dabartinis „žaliojo“ plieno kainų priedas yra 100–300 USD/t, palyginti su įprastu plienu, priklausomai nuo žaliojo vandenilio kainos. Mažėjant atsinaujinančios energijos sąnaudoms, šis kainų skirtumas turėtų mažėti.

Kodėl Kinija dominuoja BF-BOF metode?

Kinija pastatė didžiąją dalį savo plieno gamybos pajėgumų per pastaruosius 30 metų naudodama BF-BOF technologiją, nes tai buvo pigiausias būdas greitai padidinti gamybą, nes turėjo koksuojamųjų anglių ir nes laužo buvo mažai sparčiai industrializuojamoje ekonomikoje. Kinija pagamina daugiau nei 1 milijardą tonų plieno per metus, ~90 % per BF-BOF. Kinijos pramonės bazei senstant ir laužo pasiūlai augant, EAF dalis palaipsniui didėja nuo dabartinių ~10 %.

Kas yra HYBRIT ir kodėl tai svarbu?

HYBRIT yra SSAB, LKAB ir Vattenfall bendra įmonė, kurios tikslas – gaminti plieną be iškastinio kuro, naudojant vandenilinę tiesioginę redukciją. 2021 m. ji pristatė pirmąjį pasaulyje plieną be iškastinio kuro – pagamintą nenaudojant koksuojamųjų anglių ar gamtinių dujų – Volvo AB. HYBRIT yra svarbus, nes parodo, kad H2-DRI-EAF metodas gali veikti komerciškai. Jei bus išplėstas, jis galėtų panaikinti maždaug 2,33 tonos CO2 už toną plieno visoje BF-BOF pramonėje.

---

Pagrindinės išvados

• Aukštakrosnės-BOF metodas (BF-BOF) naudoja geležies rūdą ir koksuojamąsias anglis; elektrinė lankinė krosnis (EAF) naudoja plieno laužą ir elektrą. Tai iš esmės skirtingos žaliavų tiekimo grandinės.
• BF-BOF išskiria maždaug 2,33 tonos CO2 už toną plieno; EAF išskiria maždaug 0,77 tonos – 67 % sumažinimas.
• EAF turi daug mažesnes kapitalo sąnaudas nei BF-BOF (~300–400 USD už toną pajėgumų, palyginti su 600–1000 USD) ir didesnį veiklos lankstumą, tačiau yra jautri elektros kainoms.
• EAF negali lengvai gaminti aukšto grynumo lakštinio plieno automobilių pramonei be pirminės geležies pridėjimo, kad būtų skiedžiami „klajojantys“ elementai – ypač varis – kurie kaupiasi iš laužo.
• Pasaulinė plieno gamyba pasiskirsčiusi maždaug 70 % BF-BOF ir 30 % EAF; EAF dalis auga, didėjant laužo pasiūlai ir stiprėjant dekarbonizacijos spaudimui.
• ES ETS anglies kaina (~50–70 €/t CO2) prideda 115–165 €/t įtrauktų anglies sąnaudų BF-BOF plienui, sukurdama konkurencinį spaudimą, su kuriuo EAF ir importas be anglies kainodaros nesusiduria.
• Žaliojo vandenilio DRI (H2-DRI-EAF) yra mažiausiai anglies išskiriantis plieno gamybos būdas, sumažinantis CO2 iki 95 %, palyginti su BF-BOF; HYBRIT ir Stegra Švedijoje yra pirmaujantys komercinio masto projektai.
• Perėjimas nuo BF-BOF prie EAF/DRI-EAF yra ilgalaikė neigiama tendencija koksuojamosioms anglims ir standartinei geležies rūdai, ir teigiama – aukštos kokybės geležies rūdos granulėms bei plieno laužui.

Related Reading

To deepen your understanding of the topics covered in this article, explore these related guides: the full ferrous chain from iron ore to finished steel, the scrap grades and pricing mechanisms that feed electric furnaces and how carbon pricing policies affect the cost gap between the two routes.