Vätgas ersätter kol i framtidens stålindustri

2017-11-14 06:00  

Vätgas ersätter kol och koks i järnproduktionen. Det är idén bakom utvecklingsbolaget Hybrit, bildat av SSAB, LKAB och Vattenfall. Om det lyckas så kan det minska koldioxidutsläppen med många miljarder ton.

Hybrit uttyds Hydrogen Breaktrough Ironmaking Technology, genombrottsteknik för järnframställning med vätgas. Det är ett projekt med stora ambitioner. Syftet är koldioxidfri produktion av malm och stål, där kolet ersätts av vätgas, producerad med elektrolys av vatten med förnybar el.

Nästan 7 procent av världens koldioxidutsläpp kommer från stålproduktion, enligt IEA. Det är mer än två miljarder ton per år. I Sverige står SSAB och LKAB för mer än 13 procent av de direkta koldioxidutsläppen i landet. Huvuddelen av utsläppen i Sverige och världen kommer från förbränning av kol i masugnar och sintring/pelletisering av malm.

Om man ersätter kol med vätgas så blir biprodukten inte koldioxid, utan vatten.

När Hybrit-initiativet tillkännagavs i april 2016 var det en total strategiförändring. Bara tio månader tidigare sa SSAB:s miljöchef på ett seminarium att koldioxidlagring i dag är enda möjliga scenario för att dramatiskt minska utsläppen.

Läs mer: Tungviktare satsar på fossilfritt stål

Vid lanseringen av Hybrit medverkade företagens tre vd:ar, samt näringsminister Mikael Damberg (S). Initiativet är politiskt förankrat. Både Vattenfall och LKAB är statliga, och enligt företagen kommer det att krävas mycket statligt stöd för utvecklingen.

SSAB:s vd Martin Lindqvist hänvisade också till det svenska klimatmålet för 2045, att nå nollutsläpp.

En förstudie startade genast våren 2016. Den ska bli klar i januari 2018. Tills dess är locket på.

Nu i september bildades Hybrit Development. Nybliven vd är Mårten Görnerup.

Hur ska ni kunna göra vätgas billigare än kol?

– Tanken är att det ska ske om 20–30 år. Då blir koldioxiden dyrare att släppa ut, säger Görnerup.

Förstudien har pågått i 1,5 år. Det verkar gå bra:

– Vi har inte stött på några showstoppers, inga nya signifikanta hinder, säger Görnerup.

Läs mer: Stålets utsläpp ska bli ny råvara

Under 2018 går projektet över till ett stort forskningsprojekt, med en budget på knappt 100 miljoner kronor. Pengarna kommer till 55 procent från de tre företagen, resten från Energimyndigheten.

Parallellt ska en pilotanläggning byggas.

– Det kan ta två år att utreda hur pilotanläggningen ska se ut, att upphandla och att bygga. Så den kan vara igång 2020, säger Görnerup.

2024 är det dags för en större demonstrationsanläggning.

Även om det mesta är höljt i dunkel vad gäller hur allt ska fungera i full skala, så är det tydligt att Görnerup tänker sig att vätgasen ska lagras i ett stort lager.

– Vätgaslagret är en stor fördel. Ett stort lager kan tillåta att man ibland producerar mer, ibland mindre, och det är värdefullt med intermittenta energikällor.

Med en stor andel vindkraft kommer elpriset ibland att vara lågt, och då ge billig vätgas, eftersom elpriset är en stor del av vätgaspriset. Ibland är elpriset högt, och då kan man ta vätgas från lagret. Det betyder att man kan betala mindre än genomsnittspriset på el och kanske även få betalt för balanseringstjänster – om man kan lagra vätgas för flera veckors förbrukning.

Det handlar om stora mängder el, kanske 15–20 TWh per år, enligt en uppskattning av IVA. Det är cirka 15 procent av landets förbrukning.

En möjlighet att tjäna pengar på vätgasen är att sälja en del av den till utomstående till högre pris, till exempel för vätgasfordon. Har ni räknat på det?

– Det har inte ingått i förstudien, men framöver kan vi tänka i de banorna, säger Görnerup.

Alla systemets delar behöver inte vara exakt samtidiga.

– Vätgas kan också matas in i befintliga masugnar, inom vissa gränser, säger Mårten Görnerup.

Han nämner också stora mängder syrgas som möjlig resurs.

– En viss del kan komma till nytta i processerna, säger han.                      

Tre tekniker för Hybrit

Produktion av vätgas med elektrolys. Har funnits i 100 år, i till exempel Rjukan i Norge, men förutsätter billig el och utveckling av billigare och bättre membran.

Produktion av järn från järnoxid (pellets) med vätgas. Liknar järnsvampverk där man använder naturgas som reduktionsmedel, men måste anpassas för vätgas. De största är på 2,5 miljoner ton stål per år.

Lagring av vätgas. Finns, men inte i den skala som behövs. Störst i världen är Spindletop, Texas, med 900 000 m3.

Fredrik Lundberg

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

Här är reglerna för kommentarerna på NyTeknik

  Kommentarer

Dagens viktigaste nyheter

Aktuellt inom

Debatt

COMSOL