Redukcja wodorowa niemal eliminuje emisję CO2 w produkcji stali
Dzięki bezpośredniej redukcji z wykorzystaniem wodoru można aż o 95% ograniczyć emisję CO2 podczas produkcji stali – donoszą naukowcy z Drezna.
Do tej pory tlenki żelaza w rudzie redukowane były z wykorzystaniem węgla, w efekcie czego powstawały duże ilości CO2 pokrywające ok. 7% całkowitej globalnej emisji tego związku. Dziś naukowcy są coraz bliżej stworzenia dla niego atrakcyjnej alternatywy: nowa technologia o nazwie Salcos (Salzgitter Low CO2 Steelmaking) bazuje na elektrolizie wodoru przeprowadzanej przy użyciu energii ze źródeł odnawialnych. Według badań proces ten pozwala aż o 95% ograniczyć emisję CO2. Opracowany przez firmę niemiecką Salzgitter wspólnie z partnerami z trzech instytutów im. Fraunhofera, ma do 2050 r. całkowicie wyeliminować emisję dwutlenku węgla z procesu produkcji stali surowej w hucie zintegrowanej. Aby go wprowadzić na masową skalę, potrzeba jednak czasu: jego wdrożenie jest bowiem skomplikowane i wymaga sporych inwestycji.
W pierwszym etapie prac badawczych konsorcjum skoncentrowało się na przygotowaniu studium wykonalności projektu. Instytut Technologii i Systemów Ceramicznych (IKTS) przeprowadził symulację całego procesu, Instytut ds. Badań Systemów i Innowacji (ISI) zbadał rentowność różnych jego wariantów, zaś Instytut Technologii Środowiska, Bezpieczeństwa i Energetyki (UMSICHT) przeanalizował proces produkcji i parametry zredukowanej stali.
Za istotny parametr badacze uznali wydatek energii na tonę zaoszczędzonego dwutlenku węgla. Mimo że instalacja bazować ma na energii odnawialnej, jej zasoby nie są nieograniczone, dlatego należało ustalić, przy jakim zużyciu energii przynosi ona największe korzyści. Wyniki analizy okazały się bardzo obiecujące: badacze doszli do wniosku, że ograniczenie emisji CO2 jest cztery razy bardziej efektywne niż jego wychwytywanie i wykorzystywanie w innych procesach, np. produkcji środków chemicznych. A sama produkcja stali na bazie wodoru oferuje największy potencjał oszczędności CO2 (niemal 100%) spośród wszystkich dostępnych technologii, w tym np. wdmuchiwania wodoru w wielkim piecu.
Symulacje IKTS dowiodły również, że elektroliza wysokotemperaturowa pozwala efektywnie i tanio dostarczyć wodór do procesu redukcji bezpośredniej w hucie zintegrowanej. W kolejnym etapie projektu konsorcjum zamierza zbadać możliwości optymalizacji pionierskiego procesu.
Źródło: IKTS
