Här tar stålindustrin klivet bort från masugnen

2020-08-31 17:15  

En tusenårig tillverkningsmetod ska gå i graven. Det är ambitionen med stålindustrins prestigeprojekt Hybrit. Pilotanläggningen för fossilfritt stål startades under måndagen.

När transportbandet drogs igång fick statsminister Stefan Löfven äran att tömma ur den första skopan med järnmalmspellets till den nya pilotanläggningen på SSAB:s industriområde Svartön i utkanten av Luleå. Pelletsen tippades ned på transportbandet och fördes in i byggnaden.

– Det känns fantastiskt. Det är en milstolpe i vår utveckling, säger Martin Pei, teknikchef på SSAB.

Pilotanläggningen har kostat 1,8 miljarder kronor att bygga och tronar nära 50 meter över marken. Här ska fossilfri ståltillverkning testas med hjälp av vätgas.

I stället för kol och koks är det vätgas som ska dela upp järnmalmen i syre och järn i en process som kallas direktreduktion. På så sätt hoppas initiativtagarna att den tusenåriga masugnstekniken ska förpassas till historien.

En större demonstrationsanläggning väntar

Det är de tre bolagen SSAB, LKAB och Vattenfall som har gått samman i projektet som de kallar Hybrit. Planen är att verifiera vätgasmetoden först i pilotanläggningen i Luleå och sedan i en större demonstrationsanläggning som placeras antingen i Luleå eller i Gällivare.

Om bolagen lyckas att ställa om hela Sveriges ståltillverkning kan det minska landets utsläpp med ungefär tio procent.

– Genom Hybrit visar de här tre företagen att omställning är möjlig. Det ger kraft i klimatarbetet, sa klimatminister Isabella Lövin.

Mest iögonfallande är pilotanläggningens torn om cirka 50 meter. Där ryms själva schaktugnen där reduktionsprocessen sker.

Järnmalmspellets på väg in i pilotanläggningen. Foto: Linda Nohrstedt

Järnmalmspellets förs in i den övre delen av ugnen och den produkt som bildas, små hårda kulor av järn, så kallad järnsvamp, rör sig långsamt nedåt i ugnen.

– Sedan går järnsvampen igenom olika processteg i reaktorn. Det krävs ganska komplicerad utrustning, med slussar och ventiler, trycksättning och skruvmatare, berättar Martin Pei.

Här finns också en briketteringsanläggning som ska omforma järnsvampen så att den inte oxideras, samt lager både för järnmalmspellets och järnsvamp.

Anläggningen körs först med fossil naturgas

Den vätgas som ska användas i reduktionsprocessen kommer att produceras av en elektrolysör om 4,5 MW som står i en egen byggnad.

Men i början ska anläggningen köras med fossil naturgas i stället för vätgas. Orsaken är att initiativtagarna vill säkerställa att anläggningen fungerar ordentligt innan de börjar experimentera med vätgasen senare under våren.

– Det har med garantitester att göra. Alla delar har levererats utifrån fungerande naturgasprocesser, säger Martin Pei.

SSAB:s teknikchef Martin Pei. Foto: Linda Nohrstedt

Pilotanläggningen ska ge svar på flera viktiga tekniska frågor. Bland annat måste värme tillföras schaktugnen under reduktionsprocessen och här ska avgöras hur det ska göras på bästa sätt. Pilotanläggningen har utrustats med möjlighet att testa el samt förbränning av vätgas och biogas.

En annan fråga är hur man ser till att den järnsvamp, små hårda kulor av järn, som bildas under reduktionsprocessen inte klibbar ihop och hindrar flödet nedåt i schaktugnen.

Svåraste problemet: Sveriges elnät

Men den största knäckfrågan i omställningen handlar, enligt SSAB:s teknikchef Martin Pei, inte om processerna i pilotanläggningen. Han nämner i stället tillgången till fossilfri el och elnätets kapacitet.

– Tillgången på fossilfri el är en knäckfråga för SSAB:s totala omställning. Det finns stora möjligheter att bygga ut vindkraften i norra Sverige, men tillståndsfrågan måste hanteras effektivt och samhället behöver förstärka elnätet, säger han.

Trots att pilotanläggningen just har tagits i drift sneglar de tre initiativtagarna redan på att skala upp processen. Samråd pågår för bygge av demonstrationsanläggningen både i Luleå och Gällivare.

Miljöminister Isabella Lövin. Foto: Henrik Montgomery/TT

Den kommer att bli betydligt större. Medan pilotanläggningen är dimensionerad för att tillverka ett ton järnsvamp per timme under några veckor i stöten ska demo-anläggningen klara en miljon ton per år. Och medan pilotanläggningens torn är 48 meter högt lär nästa torn mäta uppemot 200 meter.

Demo-anläggningen kommer också att bli betydligt dyrare. SSAB räknar med ungefär tio gånger så mycket som pilotanläggningen, vilket innebär i runda slängar 18 miljarder kronor.

Kinesiska och tyska ståljättar är med i racet

De tre svenska bolagen bakom Hybrit satsar på att bli först i världen med att tillverka fossilfritt stål. Men det kommer att bli en kamp mot målsnöret. Tyska ståljätten Thyssenkrupp har meddelat sina planer på en direktreduktionsanläggning som ska framställa klimatneutralt stål från och med 2025. Även kinesiska Baosteel satsar på att få ut koldioxidfritt stål på marknaden inom 15 år.

– Jag är mer orolig för kineserna. När de har bestämt sig för något så går det så himla fort, säger Niklas Johansson, kommunikationsdirektör på LKAB.

Linda Nohrstedt

Mer om: Hybrit SSAB

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.

  Kommentarer

Debatt