Ένα πιλοτικό εργοστάσιο χαμηλών-ανθρακούχων χάλυβα στη βόρεια Σουηδία θα μπορούσε να μειώσει δραματικά το αποτύπωμα άνθρακα της βιομηχανίας χάλυβα.
Τον Ιούνιο του 2018, πραγματοποιήθηκε μια συμβολική τελετή θεμελίωσης σε ένα πιλοτικό εργοστάσιο χάλυβα στο Luleå, στη βόρεια Σουηδία, σηματοδοτώντας την επίσημη έναρξη ενός έργου που είναι έτοιμο να φέρει επανάσταση στην κατασκευή χάλυβα-που στοχεύει να φέρει τις εκπομπές άνθρακα του χαλυβουργείου κοντά στο μηδέν.
Με το όνομα HYBRIT, το έργο στοχεύει στην αντικατάσταση του οπτάνθρακα που χρησιμοποιείται παραδοσιακά στη σιδηρουργία με υδρογόνο που παράγεται από ανανεώσιμη ηλεκτρική ενέργεια. Τόσο ο οπτάνθρακας όσο και το υδρογόνο μπορούν να λειτουργήσουν ως αναγωγικοί παράγοντες για την απομάκρυνση των ακαθαρσιών από το σιδηρομετάλλευμα. Στη συμβατική παραγωγή σιδήρου, ο άνθρακας στο οπτάνθρακα αντιδρά με το οξυγόνο του σιδηρομεταλλεύματος για την παραγωγή διοξειδίου του άνθρακα. Εάν το υδρογόνο αντικαταστήσει τον οπτάνθρακα, το υδρογόνο αντιδρά με το οξυγόνο στο σιδηρομετάλλευμα για την παραγωγή υδρατμών.
"Η Σουηδία διαθέτει εξαιρετικούς πόρους ηλεκτρικής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές, άφθονη πρόσβαση σε νερό, το υψηλότερης ποιότητας-σιδηρομετάλλευμα της Ευρώπης και μια βιομηχανία χάλυβα επικεντρωμένη σε προϊόντα υψηλής ποιότητας και συνεχή καινοτομία."
Οι επαγγελματίες που συμμετέχουν στο έργο πιστεύουν ότι θα μπορούσε να επιτρέψει σημαντικές μειώσεις των εκπομπών άνθρακα για τη βιομηχανία χάλυβα στη Σουηδία και πέρα από αυτήν. Στην πραγματικότητα, η παγκόσμια βιομηχανία χάλυβα εργάζεται για τη βελτίωση της παραγωγικής αποδοτικότητας: η παραγωγή ενός τόνου χάλυβα σήμερα απαιτεί μόνο το 40% της ενέργειας που απαιτείται το 1960.
Το HYBRIT είναι μια κοινοπραξία που δημιουργήθηκε από τις SSAB, LKAB και Vattenfall. Εάν επιτύχει, το έργο θα μπορούσε να μειώσει τις συνολικές εκπομπές CO₂ στη Σουηδία και τη Φινλανδία κατά 10% και 7%, αντίστοιχα.
Ο Mårten Görnerup, Διευθύνων Σύμβουλος της κοινής επιχείρησης, περιέγραψε το χρονοδιάγραμμα του έργου: οι προκαταρκτικές μελέτες σκοπιμότητας ξεκίνησαν το 2016. το πιλοτικό εργοστάσιο είναι τώρα υπό κατασκευή και θα υποβληθεί σε δοκιμαστική λειτουργία μεταξύ 2020-2024.
"Μέχρι το 2028, σχεδιάζουμε να κλιμακώσουμε το πιλοτικό εργοστάσιο σε μια εγκατάσταση επίδειξης ικανή για συνεχή λειτουργία 24/7 για αρκετούς μήνες. Εάν όλα πάνε καλά, η επίσημη βιομηχανική παραγωγή θα μπορούσε να ξεκινήσει μέχρι το 2035."
Ευνοϊκές συνθήκες: Γιατί η Σουηδία;
Επί του παρόντος, το μεγαλύτερο μέρος του υδρογόνου παράγεται μέσω αναμόρφωσης μεθανίου ατμού, μια διαδικασία που χρησιμοποιεί ατμό υψηλής-θερμοκρασίας για την εξαγωγή υδρογόνου από ορυκτά-φυσικά αέρια. Αυτό που κάνει τη διαδικασία HYBRIT ξεχωριστή είναι ότι όλο το υδρογόνο λαμβάνεται μέσω ηλεκτρόλυσης-περνώντας ηλεκτρικό ρεύμα μέσω του νερού. Ενώ αυτή η διαδικασία είναι-εντατικής ενέργειας, εάν η απαιτούμενη ηλεκτρική ενέργεια προέρχεται από ανανεώσιμες πηγές, το συνολικό αποτύπωμα άνθρακα μπορεί να είναι αμελητέο.
Λαμβάνοντας υπόψη πολλούς παράγοντες, η Σουηδία είναι μια ιδανική τοποθεσία για το έργο HYBRIT. Όπως σημειώνει ο Görnerup: "Η Σουηδία έχει εξαιρετικούς ανανεώσιμους πόρους ηλεκτρικής ενέργειας, άφθονη πρόσβαση σε νερό, το υψηλότερης ποιότητας σιδηρομετάλλευμα της Ευρώπης- και μια βιομηχανία χάλυβα επικεντρωμένη σε προϊόντα υψηλής ποιότητας και συνεχή καινοτομία. Η υπογραφή της Συμφωνίας του Παρισιού και το ψήφισμα του σουηδικού κοινοβουλίου για σταδιακή κατάργηση των ορυκτών καυσίμων στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας έως το 2045 δημιουργούν τον τέλειο χρόνο για αυτήν την πρωτοβουλία."
Στο μέλλον, το εργοστάσιο θα διεξάγει δοκιμές παραγωγής για να εντοπίσει τις βέλτιστες συνθήκες για τη μείωση των εκπομπών άνθρακα. Μέσα από αυτήν την πειραματική εργασία, οι αρχές λειτουργίας της χαλυβουργίας-ένα σύνθετο βιομηχανικό σύστημα-θα γίνουν πιο σαφείς, επιτρέποντας την ανάπτυξη πιο αποτελεσματικών διαδικασιών.
Ο Martin Lindqvist, Πρόεδρος και Διευθύνων Σύμβουλος της SSAB, πρόσθεσε: "Το έργο HYBRIT είναι ένα κρίσιμο στοιχείο της πορείας της SSAB προς τη βιωσιμότητα. Οι προκαταρκτικές μελέτες σκοπιμότητας δείχνουν ότι το έργο είναι τεχνικά βιώσιμο και θα μπορούσε να δημιουργήσει συναρπαστικές ευκαιρίες για την εταιρεία μας στο μέλλον. Ελπίζουμε να είμαστε μέρος της λύσης για την κλιματική αλλαγή."
Οικονομία Έργου
Το έργο HYBRIT έχει λάβει ισχυρή υποστήριξη από τη σουηδική κυβέρνηση. Τον Ιούνιο του 2018, το πιλοτικό έργο έλαβε την υψηλότερη χρηματοδότηση που έχει χορηγηθεί ποτέ από τη Σουηδική Υπηρεσία Ενέργειας: 528 εκατομμύρια SEK (περίπου 51,3 εκατομμύρια ευρώ).
Η αρχική έρευνα δείχνει ότι το κόστος παραγωγής του HYBRIT θα μπορούσε να είναι 20-30% υψηλότερο από τη συμβατική χαλυβουργία. Ωστόσο, μέσω του συστήματος εμπορίας εκπομπών της ΕΕ, σε συνδυασμό με τη μείωση του κόστους των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και την αύξηση των τιμών του άνθρακα, αυτό το χάσμα κόστους αναμένεται να μειωθεί με την πάροδο του χρόνου.
Εάν το HYBRIT πετύχει, θα μπορούσε να έχει βαθιές επιπτώσεις στο μέλλον της παγκόσμιας παραγωγής χάλυβα. Όπως συμπεραίνει ο Görnerup: "Η βιομηχανία χάλυβα εισέρχεται σε μια νέα εποχή. Η τεχνολογία HYBRIT απαιτεί άφθονη, χαμηλού κόστους-ανανεώσιμη ηλεκτρική ενέργεια-που δεν είναι ακόμη διαθέσιμη παντού. Ωστόσο, η εξάλειψη της εξάρτησης από τον άνθρακα οπτανθρακοποίησης ως παράγοντα μείωσης του σιδηρομεταλλεύματος αποτελεί σημαντική παγκόσμια δράση για τη βιομηχανία χάλυβα.
>Industry Insight: Η μετάβαση στον πράσινο χάλυβα δεν αφορά μόνο την πρωτογενή παραγωγή-αυξάνει επίσης τη ζήτηση για ανοξείδωτο χάλυβα χαμηλού-άνθρακα (304L/316L), ανθρακούχο χάλυβα υψηλής-αντοχής (Q345/Q355) και ποιότητες κράματος (50CrVA/30M σε δεξαμενές αποθήκευσης υδρογονανθράκων, δοχεία αποθήκευσης υδρογονανθράκων) υποδομές ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και βιώσιμες κατασκευές. Η ιχνηλασιμότητα των υλικών, η αντοχή στη διάβρωση και η λογιστική του άνθρακα του κύκλου ζωής γίνονται βασικά κριτήρια επιλογής.
Προμηθεύεστε χάλυβα χαμηλού-άνθρακα ή υψηλής-απόδοσης για έργα πράσινης ενέργειας, υδρογόνου ή βιώσιμων υποδομών;
>Η Jiangsu Cunrui προμηθεύει ανοξείδωτο χάλυβα (304/316L/310S/2205/904L), ανθρακούχο χάλυβα (Q235/Q345/45#/50CrVA) και κραματοποιημένο χάλυβα (30Mn2/42CrMo) με πλήρη πιστοποίηση μύλου (EN {{13, customized) κοπή και εξαγωγή}}