En pilotanläggning för låg-kolstål i norra Sverige kan dramatiskt minska stålindustrins koldioxidavtryck.
I juni 2018 hölls en symbolisk banbrytande ceremoni vid en stålpilotanläggning i Luleå, norra Sverige, som markerade den officiella lanseringen av ett projekt som är redo att revolutionera ståltillverkningen-som syftar till att nära stålverkens koldioxidutsläpp nära noll.
Projektet, som heter HYBRIT, syftar till att ersätta den koks som traditionellt används vid järntillverkning med väte som produceras av förnybar el. Både koks och väte kan fungera som reduktionsmedel för att avlägsna föroreningar från järnmalm. Vid konventionell järntillverkning reagerar kol i koks med syre i järnmalm för att producera koldioxid; om väte ersätter koks, reagerar väte med syre i järnmalm och producerar vattenånga.
"Sverige har utmärkta förnybara elresurser, riklig tillgång till vatten, Europas högsta-kvalitetsjärnmalm och en stålindustri fokuserad på premiumprodukter och kontinuerlig innovation."
Proffs som är involverade i projektet tror att det kan möjliggöra betydande minskningar av koldioxidutsläppen för stålindustrin i och utanför Sverige. Faktum är att den globala stålindustrin har arbetat för att förbättra produktionseffektiviteten: att producera ett ton stål idag kräver bara 40 % av den energi som behövdes 1960.
HYBRIT är ett joint venture skapat av SSAB, LKAB och Vattenfall. Om det lyckas kan projektet minska de totala CO₂-utsläppen i Sverige och Finland med 10 respektive 7 %.
Mårten Görnerup, vd för samriskföretaget, beskrev projektets tidslinje: preliminära förstudier påbörjades 2016; pilotanläggningen är nu under uppbyggnad och kommer att genomgå provdrift mellan 2020–2024.
"Till 2028 planerar vi att skala ut pilotanläggningen till en demonstrationsanläggning som klarar av kontinuerlig drift dygnet runt i flera månader. Om allt går som det ska kan formell industriproduktion börja 2035."
Gynnsamma förhållanden: Varför Sverige?
För närvarande produceras det mesta av väte via ångmetanreformering, en process som använder hög-temperaturånga för att utvinna väte från fossil-naturgas. Det som gör HYBRIT-processen utmärkande är att allt väte erhålls genom elektrolys-som passerar elektrisk ström genom vatten. Även om den här processen är energiintensiv-, om den nödvändiga elen kommer från förnybara källor, kan det totala koldioxidavtrycket vara försumbart.
Med tanke på flera faktorer är Sverige en idealisk plats för HYBRIT-projektet. Som Görnerup konstaterar: "Sverige har utmärkta förnybara elresurser, riklig tillgång till vatten, Europas järnmalm av högsta-kvalitet och en stålindustri fokuserad på premiumprodukter och kontinuerlig innovation. Undertecknandet av Parisavtalet och den svenska riksdagens resolution om att fasa ut fossila bränslen i kraftproduktion till 2045 skapar den perfekta timingen för detta initiativ."
I framtiden kommer anläggningen att genomföra produktionsförsök för att identifiera optimala förutsättningar för att minska koldioxidutsläppen. Genom detta experimentella arbete kommer operativa principer för ståltillverkning-ett komplext industrisystem- att bli tydligare, vilket möjliggör utveckling av effektivare processer.
Martin Lindqvist, VD och koncernchef för SSAB, tillade: "HYBRIT-projektet är en kritisk komponent i SSAB:s väg mot hållbarhet. Preliminära förstudier visar att projektet är tekniskt genomförbart och kan skapa spännande möjligheter för vårt företag i framtiden. Vi hoppas kunna vara en del av lösningen på klimatförändringarna."
Projektekonomi
HYBRIT-projektet har fått starkt stöd från den svenska regeringen. I juni 2018 fick pilotprojektet den högsta finansieringen som någonsin beviljats av Energimyndigheten: 528 miljoner SEK (cirka 51,3 miljoner €).
Initial forskning tyder på att produktionskostnaderna för HYBRIT kan vara 20–30 % högre än vid konventionell ståltillverkning. Genom EU:s system för handel med utsläppsrätter, i kombination med sjunkande kostnader för förnybar energi och stigande koldioxidpriser, förväntas dock detta kostnadsgap att minska med tiden.
Om HYBRIT lyckas kan det få djupgående konsekvenser för framtiden för global ståltillverkning. Som Görnerup avslutar: "Stålindustrin går in i en ny era. HYBRIT-teknik kräver riklig,-förnybar elektricitet till låg kostnad-som ännu inte är tillgänglig överallt. Att eliminera beroendet av kokskol som reduktionsmedel för järnmalm är dock en stor innovation för stålindustrin och kan avsevärt främja globala klimatåtgärder."
>Branschinsikt: Övergången till grönt stål handlar inte bara om primärproduktion-det driver också efterfrågan på rostfritt stål med låg-kolhalt (304L/316L), hög-hållfast kolstål (Q345/Q355) och legeringskvaliteter (50CrVA/30Mn2) i nedströms energilagringstankar, förnybara vätgastankar, förnybara vätgastankar infrastruktur och hållbart byggande. Materialspårbarhet, korrosionsbeständighet och koldioxidredovisning under hela livscykeln blir viktiga urvalskriterier.
Skaffar du låg-kol eller hög-prestandastål för grön energi, väte eller hållbara infrastrukturprojekt?
>Jiangsu Cunrui levererar rostfritt stål (304/316L/310S/2205/904L), kolstål (Q235/Q345/45#/50CrVA) och legerat stål (30Mn2/42CrMo) med full valscertifiering (EN 10204 3.1}, läs anpassad skärning och export.{12}}