Produkcja stali z wodoru: projekt HYBRIT

Przemysł stalowy stara się być bardziej ekologiczny. Ale przed nami jeszcze długa droga.

Średnio każda tona wyprodukowanej stali daje 1,83 tony CO2, a liczba ta pozostaje niezmienna przez ostatnią dekadę. Obecnie przemysł stara się zmienić ten trend, opracowując produkcję stali wolnej od emisji gazów cieplarnianych.

Stal jest ważną częścią współczesnego życia. Stała się kluczowa w budownictwie, maszynach, transporcie czy sprzęcie AGD. Żelazo, główny materiał stali, jest pozyskiwane z rudy żelaza – a etap przetwarzania wymaga dużo energii. W ciągu ostatnich dwóch dekad nastąpił ogromny wzrost produkcji stali, a głównym powodem takiego wzrostu są Chiny. Kraj ten jest obecnie odpowiedzialny za połowę światowej produkcji tego materiału.

Obecnie producenci stali na całym świecie pracują nad stworzeniem nowych technologii, które mogą obniżyć intensywność emisji dwutlenku węgla w tym sektorze.

ArcelorMittal, największy na świecie producent stali, buduje obecnie w Hamburgu zakład demonstracyjny o wartości 65 milionów euro. Firma ma w planach wykorzystywać również wodór pozyskiwany z morskich farm wiatrowych (jeśli będzie on dostępny w wystarczających ilościach po przystępnych cenach) do redukcji rudy na granulki żelaza, które następnie zostaną przetopione w ciekły metal.

Szwedzki producent stali SSAB ma podobny projekt i konkretne plany dotyczące produkcji stali wolnej od paliw kopalnych.

System produkcyjny SSAB jest jednym z najbardziej wydajnych pod względem emisji dwutlenku węgla systemów wielkopiecowych na świecie. Jednocześnie dzisiejsza technologia produkcji żelaza oznacza, że SSAB jest największym pojedynczym emitentem dwutlenku węgla w Szwecji. Mając to na uwadze, SSAB, LKAB i Vattenfall zainicjowały projekt rozwoju przemysłowego, aby spróbować znaleźć rozwiązania wykorzystujące produkcję żelaza na bazie wodoru.

W 2016 roku SSAB, LKAB i Vattenfall połączyły siły, aby stworzyć HYBRIT – inicjatywę, która ma za cel zrewolucjonizować produkcję stali poprzez zastąpienie węgla koksowego, wodorem. Rezultatem współpracy będzie pierwsza na świecie technologia produkcji stali wolnej od paliw kopalnych, praktycznie bez śladu węglowego.
hybrit W 2018 roku w Luleå w Szwecji rozpoczęto budowę pilotażowej instalacji do produkcji stali wolnej od paliw kopalnych. Instalacja została uruchomiona 31 sierpnia tego roku. Wytwarza niewielkie ilości wolnego od materiałów kopalnych żelaza gąbczastego. Wnioski wyciągnięte z tej produkcji posłużą za podstawę instalacji demonstracyjnej, która zostanie uruchomiona do 2026 r. Tam żelazo będzie produkowane w takich samych warunkach, jak w zakładzie na pełną skalę, ale z ograniczoną wydajnością.

Pomyślny rozwój projektu HYBRIT może mieć duże znaczenie dla wysiłków na rzecz ograniczenia emisji dwutlenku węgla.

Inicjatywa może przyczynić się do zmniejszenia emisji dwutlenku węgla o 10% w Szwecji i 7% w Finlandii, a także przyczynić się do zmniejszenia emisji CO2 w przemyśle stalowym w Europie i na świecie. Obecnie przemysł stalowy generuje 7% całkowitej globalnej emisji dwutlenku węgla.

Projekt jest podzielony na trzy fazy: