Stålverksarbete i en masugn vid SSAB:s anläggning i Oxelösund (Foto: TT)

Svenskt stål kapar utsläpp

Publicerad 2020-03-02

Stålindustrin, som har bland de högsta utsläppen av koldioxid, står inför det som kallats en grön revolution. Tillsammans med tre industrijättar tar KTH fram teknik som ska göra svensk ståltillverkning fossilfri.

Svenska SSAB står för ca tio procent av utsläppen i Sverige och globalt står stålindustrin för cirka sju procent. Och efterfrågan på stål ser inte ut att mattas av, tvärt om.

– Om vi ska nå klimatmålen går det inte att producera stål på det sätt vi gör idag. Vi måste göra något drastiskt, säger Johan Martinsson  från SSAB, som också har en anställning som forskare på institutionen för materialvetenskap, KTH.

Projektet, initierad av SSAB, Vattenfall och LKAB, heter HYBRIT– Hydrogen Breakthrough Ironmaking Technology – och går ut på att tillverka stål med hjälp av vätgas.

Orsaken till de stora koldioxidutsläppen vid stålframställning kan förklaras av en teknik som funnits i 1000 år. När järnmalm ska omvandlas till stål används masugnar som vid hög temperatur reducerar järnmalmen genom att man tillsätter fossilt kol. Järnmalmen blir till smält råjärn – och restprodukten är CO2.

Fossilfri process

Den här processen står för cirka 90 procent av koldioxidutsläppen vid tillverkning av stål. På ett par år ska man nu förändra processen och göra den fossilfri.

– Den mest framkomliga vägen är att ersätta det fossila kolet som används idag med vätgas. Då blir restprodukten vatten i stället för CO2, säger Johan Martinsson.

Doktoranden Joar Huss och Johan Martinsson från SSAB framför testugnen ”Baby Blue”.

Vätgasen kräver mycket energi för att produceras, men även den ska framställas med hjälp av fossilfria källor.

HYBRIT-projektet är indelat i sex forskningsområden, KTH är med i tre av dessa: reduktionen av järnmalmen med hjälp av vätgas, själva stålframställningen samt hur man ska producera och lagra den vätgas som behövs.

På ett labb dekorerat med dödskallar och varningstexter har Johan Martinssons projektteam sin bas. Här har de bland annat byggt en ugn i miniformat som kommer upp i temperaturer på 1100 grader, och som med hjälp av vätgas reducerar järnmalmen till järnsvamp.

Joar Huss , doktorand, arbetar med den efterkommande processen och i sin ugn ”Baby Blue” smälter han järnsvamp och renar den från fosfor och svavel. Även Johan Martinsson arbetar med en del av reningsprocessen där ”skummande slagg” i dagsläget står i fokus.

Grön profil

I Luleå byggs just nu en pilotanläggning, en ny slags schaktugn som man blåser in vätgas i, och det är den här typen av ugn som ska ersätta masugnarna. Till sommaren ska den stå klar.

– Det är ingen liten pjäs, den gömmer sig i en 50 meter hög byggnad, och ska kunna producera 1 ton järnsvamp i timmen, förklarar Johan Martinsson.

Under nästa år ska det första forskningsprojektet från KTH vara avslutat, men Johan Martinsson och Joar Huss ser framför sig fler samarbeten.

– HYBRIT ser till att den här typen av kunskap stannar kvar på KTH. Det finns en uttalad ambition att utveckla människor inom det här området och inspirera unga att läsa materialvetenskap, säger Joar Huss.

År 2026 ska en demonstrationsanläggning vara helt klar och det första fossilfria stålet ska kunna lämna SSAB:s portar.

Intresset från potentiella kunder är enormt, menar Johan Martinsson, många industrier vill ha både fossilfria bränslen och material för att få en grön profil.

Text: Anna Gullers/Christer Gummeson

HYBRIT involverar KTH:s forskare inom materialvetenskap, jord- och bergmekanik, energiprocesser och tillämpad elektrokemi. De övriga forskningsområdena omfattar elproduktion, pelletisering (omvandla malm till järnmalmspellets), vätgasproduktion, smältning av järnsvamp samt system- och omställningsfrågor. Projektet leds av SSAB, LKAB och Vattenfall med finansiellt stöd från Energimyndigheten.

Tema Innovation

KTH:s innovationsarbete har en lång historia av att bidra till samhällsutvecklingen. Den här artikelserien samlar några exempel på hur KTH:s forskare och studenter bygger framtidens hållbara samhälle – genom nya uppfinningar och lösningar som når marknaden, men också genom nya sätt att se på världen och angripa viktiga utmaningar.

Innehållsansvarig:press@kth.se
Tillhör: Aktuellt
Senast ändrad: 2020-03-02