Sju vägar för att nå målet kolfri stålproduktion

Foto: Hybrit

Stålproduktionen står för 7 till 10 procent av koldioxidutsläppen i världen, men det finns nu flera sätt att minska kolanvändning i tillverkningsprocessen – och det mest effektiva är inte nödvändigtvis det mest komplexa.

Det skriver den franska branschen L’Usine Nouvelle som funnit inte mindre än sju tekniker för att minska eller helt eliminera kolanvändningen i stålproduktionen.

Återvinning av metallskrot

Att öka återvinningsgraden för skrot är det snabbaste och enklaste sättet att minska koldioxidutsläppen från stål, särskilt när ugnarna som används drivs av el med lågt koldioxidutsläpp.  

Gasinjektion i masugnar 

För att minska förbrukningen av kol och koks i masugnarna har ArcelorMittal testat att spruta in heta reducerande gaser (CO + H2) som producerats i en plasmareaktor. Projektet kallas Igar. Det skulle kunna minska koldioxidutsläppen med 21,4 procent per ton stål. Om elen som används i processen är kolfri skulle den maximala utsläppsminskningen vara 28,8 procent.

CO2-avskiljning med lagring 

Teoretiskt sett skulle man kunna fånga upp den koldioxid som släpps ut från masugnar och lagra den. Det skulle kunna minska utsläppen med 63 procent per ton stål. Tekniken testas i den så kallade DMX-demonstratorn i ArcelorMittals stålverk i Dunkerque.  DMX-piloten kommer att tas i drift 2022.

Omvandling av restgaser till användbara kemiska föreningar

Stålproduktionsgaser fångas vanligtvis in och används för att producera el och värme, vilket gör masugnar praktiskt taget självförsörjande på energi. Det är också möjligt att fånga upp koldioxid (genom processen som beskrivs ovan), för att omvandla den biologiskt till etanol. I Tyskland testar ThyssenKrupp denna process i sitt Carbon2Chem-projekt.  

Ersättning av kol med biomassa

ArcelorMittal har utvecklat en torrefaktionsdemonstrator för biomassa för att testa tekniken i sin anläggning i Gent i Belgien. Träavfall används då för att producera biokol som lämpar sig för masugnsprocessen. Gruvjätten Rio Tinto undersöker möjligheten att ersätta kol som reduktionsämne med biomassa från jordbruksrester som vetehalm och sockerrörsbagass.

Direkt reduktion med ”grön” gas eller vätgas

Det är den här tekniken som utvecklas av det svenska Hybrit-konsortiet. Här används gaser i höga temperaturer (över 900 grader) i stället koks. Direkt reduktion (DRI) utförs i en tank, som producerar järnsvamp, vilken sedan omvandlas till stål i en elektrisk ljusbågsugn.

Direkt järnelektrolys

Tekniken är fortfarande på FoU-stadien och utvecklas av det europeiska projektet Siderwin som leds av ArcelorMittal.