Forskningsprojekt 1

Att använda vätgas istället för kol vid reduktion av järnmalm till järn är det mest hållbara och tekniskt lovande alternativet för järn- och stålindustrin. En övergång till vätgas skulle innebära stora förändringar i energisystemet, järnmalmsförädlingen och stålframställningen. HYBRIT utvecklar teknologi och värdekedja för vätgasbaserad järn- och stålframställning för en fossilfri framtid.

I början av 2017 inleddes det fyraåriga forskningsprogram som tagit de inledande stegen för att nå det långsiktiga målet att framställa fossilfritt stål. Utvecklingsarbetet har bedrivits med stöd av Energimyndigheten. Resultaten har varit viktiga när HYBRIT tagit fortsatta steg mot utveckling i pilot- och demonstrationsskala, och summeras under våren 2021. Programmet omfattar både praktiska försök i laboratorieskala och analyser inom flertalet olika forskningsområden.

Syftet med HYBRIT:s forskningsprogram är att undersöka och utvärdera möjliga vägar till att göra värdekedjan för energi -järn-stål fossilfri och på så sätt ge en grund för framtida industriella strategier. Det blir en omställning där industrin måste arbeta tillsammans med beslutsfattare, konsumenter och andra aktörer. Det ger Sverige en unik position, och ett ansvar, att ta ledningen i övergången till fossilfri järn- och ståltillverkning.

 

Mot en grönare framtid

HYBRIT:s forskningsprogram delas in i olika arbetspaket. Nedan kan du lära dig mer om våra olika delar inom forskningen på väg mot en fossilfri järn- och stålproduktion.

Under Läs mer om forskningen kan du ladda ner och läsa de artiklar som publicerats inom olika arbetspaket.

Leverans av fossilfri el och effekterna på elsystemet

Arbetspaket 1 värderar förutsättningarna för leverans av fossilfri el, bland att genom att simulera HYBRIT-konceptets effekter på nuvarande elsystem. Projektet ser även över möjligheterna att stödja omställningen till en fossilfri elproduktion genom att balansera systemet och säkerställa stabilitet i elnätet. Hur produktionskostnad och flexibilitet påverkas av installerad kapacitet för produktion och lagring av vätgas analyseras också.

Arbetspaketets partners är Vattenfall med stöd av LKAB och SSAB.

Tillverkning och lagring av vätgas

Arbetspaket 2 utvecklar en värdekedja för effektiv och säker produktion av vätgas. Den förnybara energi som används ger en säker, hållbar och kostnadseffektiv tillgång till vätgas. Här undersöks förutsättningarna för produktion av vätgas i industriell skala för användning i värdekedjan för fossilfritt stål. En viktig parameter för en kostnadseffektiv produktion och användning av vätgas är möjligheten att lagra den. Att lagra vätgas ger en möjlighet att stabilisera energisystemet genom att producera vätgas då det finns mycket el, till exempel när det blåser, och använda lagrad vätgas när elsystemet är ansträngt. Projektet undersöker även frågor om materialval och lösningar för säker lagring under mark.

Arbetspaketets partners är Vattenfall och KTH.

Produktion av fossilfria järnmalmspellets

Arbetspaket 3 skapar förutsättningar för en fossilfri produktion av järnmalmspellets i förädlingsverken. Projektet undersöker möjligheter hos och effekter av olika upphettningsmetoder för att ersätta de fossila bränslen som används idag. I delprojektet värderas även möjligheterna att effektivisera energi- och råmaterialanvändning i hela systemet mellan pelletstillverkning och reduktion av järn.

Arbetspaketets partners är LKAB, Luleå tekniska universitet, Swerim och RISE ETC med stöd av Vattenfall och SSAB.

Vätgasbaserad reduktion av järnmalm

Arbetspaket 4 studerar hur järnoxid i järnmalmen kan reduceras genom vätgasbaserade tekniker. Tanken är att dessa ska ersätta dagens teknik som bygger på användning av kol och koks. Projektet undersöker påverkan av reduktionsgasens egenskaper och hanteringen av järnsvamp som skapas i reduktionsprocessen.

Arbetspaketets partners är LKAB, KTH och Luleå tekniska universitet med stöd av Swerim och RISE ETC.

Stålproduktion av vätgasreducerad järnmalm

Arbetspaket 5 studerar hur den produkt som uppstår i direktreduktionsprocessen – järnsvamp – kan smältas i ljusbågsugn för användning i ståltillverkningsprocessen. Projektet undersöker hur olika komponenter reagerar i processen och kan hanteras, samt i vilken utsträckning dagens ljusbågsugnar behöver vidareutvecklas för denna nya produktionsprocess.

Delprojektets partners är SSAB och KTH med stöd från LKAB och Luleå tekniska universitet.

Att möta marknaden

Arbetspaket 6 utforskar vägar och strategier för att realisera omställningen till vätgasbaserad järn- och ståltillverkning med fossilfri energi. En sådan omställning kräver förändringar i såväl tekniska system och integrationer som i affärsmodeller. Arbetspaketet analyserar skärningspunkter mellan teknik, infrastruktur, marknader och samhället i stort, exempelvis hur regleringar och stödformer påverkar möjligheterna till omställning.

Arbetspaketets partners är Lunds universitet, Stockholm Environment Institute (SEI) och Swerim med stöd från SSAB, LKAB och Vattenfall.