En värdekedja för fossilfritt stål

Stål kan tillverkas genom återvinning eller genom att använda järnmalm som råvara. I HYBRIT-processen används järnmalm i form av järnmalmspellets som råvara. Den malm som bryts i LKAB:s gruvor för vidareförädling i SSAB:s stålverk anrikas och sintras till järnmalmspellets. Idag sker sintringen med fossila bränslen, men inom ramen för HYBRIT-initiativet pågår försök att i stället använda biobränslen i LKAB:s malmförädlingsverk.

Järnmalmspelletsen fraktas idag för vidareförädling till SSAB:s anläggningar i Luleå, Oxelösund och Brahestad i Finland. Järnmalmen är en oxid där järnet är förenat med syre och för att tillverka stål måste syret tas bort från malmen. Idag tas syret bort (reduceras) från järnmalmen med kol och koks i SSAB:s masugnar. Det råjärn som tappas ur masugnen är flytande och går vidare i den formen genom stålframställningsprocessen för att som råstål kunna gjutas ut till så kallade ämnen.

 

HYBRIT-processen innebär att syret istället tas bort från järnmalmen med hjälp av fossilfri vätgas, det sker i en reduktionsreaktor. Resultatet blir så kallad järnsvamp (direktreducerat järn) som är en fast produkt med samma form som den järnmalmspellets som matades in i reduktionsreaktorn. I HYBRIT-processen smälts sedan järnsvampen i en ljusbågsugn, som drivs med el. Ljusbågsugnen kallas även EAF (Electric Arc Furnace). Processen blir fossilfri genom att vi använder fossilfri el och genom ökad användning av icke-fossila tillsatser i stället för fossilt kol.

I HYBRIT-processen är vätgasen central. Den produceras genom elektrolys av vatten och används i direktreduktionen för att ta bort syret från järnmalmspelletsen. Elektrolysen sker med fossilfri el. Vätgasen produceras i anslutning till direktreduktionsanläggningen och kan användas direkt i processen.

Den framtida fossilfria värdekedjan omfattar även lagring av vätgas. Att lagra vätgas ger en möjlighet att stabilisera energisystemet genom att producera överskott av vätgas då det finns mycket el, till exempel när det blåser, och använda lagrad vätgas när elsystemet är ansträngt. För att säkra en avbrottsfri järn- och stålproduktion är det viktigt att kunna lagra fossilfri vätgas under effektiva och säkra förhållanden, allt i enlighet med samhällets och myndigheternas krav.