Опытный завод по производству низкоуглеродистой стали на севере Швеции может значительно сократить выбросы углекислого газа в отрасли.
В июне 2018 года состоялась символическая-церемония закладки фундамента экспериментального сталелитейного завода в Лулео, Северная Швеция. Это ознаменовало начало проекта, который, как надеются, в конечном итоге приведет к революции в производстве стали – сокращению выбросов углекислого газа на заводе практически до нуля.
Проект под названием HYBRIT – водородный прорыв в технологии производства железа – направлен на замену кокса, который традиционно используется в сталелитейном производстве, водородом, получаемым из возобновляемых источников электроэнергии. И кокс, и водород можно использовать в качестве восстановителя для удаления примесей из железной руды. При традиционном производстве стали углерод кокса реагирует с кислородом железной руды с образованием углекислого газа. Если вместо кокса использовать водород, он вступает в реакцию с кислородом железной руды, образуя… водяной пар.
"Швеция имеет хороший доступ к возобновляемой электроэнергии, легкий доступ к воде, железную руду высочайшего-качества в Европе и специализированную, инновационную сталелитейную промышленность"
Мартен Гёрнеруп, генеральный директор HYBRIT
Участники проекта считают, что у него есть потенциал для значительной декарбонизации сталелитейной промышленности в Швеции и других странах. Действительно, сталелитейная промышленность в целом постоянно стремится повысить эффективность своих процессов, и сейчас для производства тонны стали требуется 40% энергии, которая требовалась в 1960 году.
HYBRIT — это совместное предприятие SSAB, крупнейшего производителя стали в Скандинавии, LKAB, крупнейшего производителя железной руды в Европе, и Vattenfall, одного из крупнейших производителей электроэнергии в Европе. Если проект окажется успешным, он потенциально сможет сократить общие выбросы углекислого газа в Швеции на 10 процентов, а в Финляндии – на семь процентов.
Мартен Гёрнеруп, генеральный директор совместного предприятия, объясняет график реализации проекта: «Предварительное-технико-экономическое обоснование началось в 2016 году, сейчас мы строим пилотную установку и проведем испытания в период с 2020 по 2024 год.
«К 2028 году мы масштабируемся до демонстрационного завода, который будет работать как промышленный объект, работающий круглосуточно и без выходных в течение нескольких месяцев. Если все будет хорошо, цель состоит в том, чтобы к 2035 году запустить промышленный процесс».
Символическое открытие проекта HYBRIT, который может значительно снизить выбросы углекислого газа-производством стали.
В нужном месте, в нужное время
В настоящее время большая часть водорода производится с помощью процесса, называемого паровым риформингом, который включает использование высокотемпературного пара для извлечения водорода из природного газа, ископаемого топлива. Особенность процесса HYBRIT заключается в том, что весь водород получается путем пропускания электрического тока через воду в ходе так называемого электролиза. Несмотря на то, что это энергоемкий процесс, если требуемую электроэнергию можно получить из возобновляемых источников, выбросы углерода во всем процессе будут незначительными.
Таким образом, Швеция оказалась идеальным местом для HYBRIT по совокупности факторов. «Швеция имеет хороший доступ к возобновляемой электроэнергии, легкий доступ к воде, железную руду самого высокого-качества в Европе и специализированную инновационную сталелитейную промышленность», — говорит Горнеруп. «Подписание Парижского соглашения и решение национального парламента о том, что Швеция постепенно откажется от ископаемого топлива для производства электроэнергии к 2045 году, означает, что время также идеально подходит».
Завод будет использоваться для проведения экспериментальных кампаний по поиску оптимальных условий для снижения выбросов. Эта работа даст более четкое понимание того, что происходит внутри взаимосвязанной промышленной системы и как добиться эффективного производственного процесса.
Мартин Линдквист, президент и главный исполнительный директор SSAB, добавляет: «HYBRIT — это важная часть пути к достижению целей SSAB в области устойчивого развития, и отчет предварительного технико-экономического обоснования показывает не только возможность реализации этой инициативы, но и то, что она может создать для нас как компании потрясающие возможности в будущем. Мы хотим быть частью решения проблемы изменения климата».
Vattenfall управляет рядом гидроэнергетических объектов.
Подсчет стоимости
HYBRIT получил широкую поддержку со стороны шведского правительства и в июне получил самый крупный за всю историю финансовый вклад от Шведского энергетического агентства на пилотный проект – в общей сложности 528 миллионов шведских крон, что эквивалентно 51,3 миллиона евро.
Хотя первоначальные исследования показывают, что производственные затраты HYBRIT будут примерно на 20–30 процентов выше, чем при традиционных процессах производства стали, ожидается, что этот разрыв со временем сократится, что может привести к увеличению затрат на выбросы углекислого газа через Систему торговли выбросами Европейского Союза и ожидаемому снижению стоимости возобновляемой энергии.
Если HYBRIT добьется успеха, последствия для будущего сталелитейной промышленности во всем мире могут быть значительными. Гёрнеруп заключает: «Мы вступаем в новую эру сталелитейной промышленности. Конечно, эта технология требует большого количества дешевой возобновляемой электроэнергии, которая сегодня доступна не во всех частях мира. Но сокращение железной руды без использования коксующегося угля было бы огромным сдвигом в отрасли и имело бы серьезные положительные последствия в нашей борьбе с глобальным изменением климата».
