Förnybar el och vätgas – lösningen för CO2-fritt stål?

I dag används koks – stenkol som genomgått en kemisk förgasningsprocess – i det börsnoterade stålföretaget SSAB:s masugnar i Luleå och Oxelösund för att skilja järnet från syret.

Användningen av koks ger upphov till stora koldioxidutsläpp.

H₂0 i stället

Nu inleder Vattenfall tillsammans med SSAB och mineralkoncernen LKAB som även använder fossila bränslen som kol och gas i förbehandling av järnmalm, en förstudie av möjligheterna att ersätta koks, med vätgas i järnframställningen.

Fördelen med vätgas är att den i stället för koldioxid endast lämnar ifrån sig vatten som restprodukt.

”Framtidssäkra”

Vattenfalls vd Magnus Hall deltog tillsammans med företrädare för SSAB och LKAB och närings- och innovationsminister Mikael Damberg (S) i dag (4 april) i en presskonferens där samarbetsprojektet presenterades.

– Det är mycket tillfredställande att delta i ett initiativ för att framtidssäkra en av Sveriges viktiga industrinäringar genom att ersätta fossila bränslen i stålproduktionen med koldioxidfri el. Här ser vi början på ett mycket intressant och klimatvänligt utvecklingsprojekt som är gynnsamt för våra partners, Vattenfall, Sverige och inte minst klimatet, säger Magnus Hall.

Magnus Hall och Mikael Nordlander.

Stor skala

Ett klimatsmart sätt att framställa vätgas är genom så kallad elektrolys vilket innebär att förnybar elektricitet används för att spjälka upp vatten i beståndsdelarna väte och syre.

Mikael Nordlander, R&D Portfolio Manager på Vattenfall, säger att det inte i dag inte finns något exempel på vätgasproduktion genom elektrolys i den skala som det skulle behövas för att förse SSAB:s masugnar med nödvändiga mängder.

– Elektrolys är en känd teknik, men uppskalning till den här kapaciteten kommer att bli en utmaning.

Stort behov

Vätgasproduktionen är energikrävande och högst preliminära beräkningar visar att behovet av förnybar el kan bli upp till 20 TWh årligen i Norden.

– Ringhals producerar 28 TWh årligen för att sätta siffran i ett perspektiv, förklarar Mikael Nordlander och säger att det är i den diskussionen som Vattenfall huvudsakligen kommer att ha en roll i inledningen av projektet.

– Vi kommer att vara engagerade i energisystemanalysen. En storförbrukare behöver mötas av en motsvarande mängd produktion för att vi ska kunna ha ett system i balans. Vi kommer att behöva mer flexibilitet. Ska vi exempelvis använda vattenkraften för att möta behovet? Samtidigt skulle vi då förlora i reglerförmåga. En intressant tanke är att även låta vätgasproduktionen vara flexibel.

Effekten viktig

Förstudien beräknas pågå i ett och ett halvt år för att sedan följas av ett forsknings- och utvecklingsprogram i ett pilotprojekt.

Uppskattningsvis kan tekniken införas i början av 2030-talet.

Samtidigt vet vi att fyra kärnkraftsreaktorer tas ur drift i början av 2020-talet, hur ska produktionen kunna möta efterfrågan?
– Detta kräver en storskalig utbyggnad av förnybar produktionskapacitet i Sverige och ett genomtänkt nyttjande av kärnkraften under dess återstående livstid, utan tvekan. Men vi har en extremt stark balans i systemet i dag. Sverige exporterade mer än 20 TWh el under 2015. Vi har ett bra utgångsläge och vi har tid på oss. Men visst är det en utmaning, säger Mikael Nordlander och påpekar att det inte går att stirra sig blind på mängden energi i systemet.

– Det är minst lika viktigt att även se över effektsituationen för att inte utmana systemets stabilitet.

Ska leda utvecklingen

Nyligen förklarade de svenska regeringspartierna att landet ska ha ett 100 procent förnybart elsystem om 20 år. Samtidigt är Vattenfalls uppdrag ”att generera en marknadsmässig avkastning genom att bedriva energiverksamhet så att bolaget är ett av de bolag som leder utvecklingen mot en miljömässigt hållbar energiproduktion”.

– Att sälja det tyska brunkolet är ett steg. Ett annat är att vi i Sverige med vår koldioxidfria el kan hjälpa andra att bli mer hållbara. Stålindustrin är ett exempel, elektriska vägtransporter är ett annat.

Debattartikel "Så ska stålindustrin bli fossilfri"
SSAB
LKAB
Naturvårdsverkets statistik över nationella utsläpp

Video

Vattenfalls koncernchef Magnus Hall, SSAB:s Martin Lindqvist och Mikael Damberg, Sveriges näringsminister, kommenterar det gemensamma projektet för att utveckla en ny teknik att producera stål koldioxidfritt (på engelska).

Fakta om CO₂-utsläpp i Sverige

Enligt Naturvårdsverket var Sveriges utsläpp 2014 54,4 miljoner ton koldioxidekvivalenter. Järn- och stålindustrin tillsammans med mineralindustrin och raffinaderier stod för merparten av industrins utsläpp som motsvarade en fjärdedel av de totala utsläppen.

SSAB är landets enskilt största utsläppare av koldioxid. Bolagets verksamhet i Luleå och Oxelösund släppte ut drygt 4,8 miljoner ton CO₂ 2014.