Så kapas industrins CO2-utsläpp

Det började med en metod för ”grönt” stål: I april 2016 presenterade Vattenfall, ståltillverkaren SSAB och mineralkoncernen LKAB ett projekt för att byta ut kol och fossil gas mot vätgas i de olika processtegen i ståltillverkning. SSAB är ett av de mest koldioxidsnåla i branschen men är ändå Sveriges största enskilda utsläppskälla av koldioxid. Men med vätgas istället för kol i processen bildas vattenånga istället för koldioxid. Och vätgas kan man framställa av el och vatten. På så sätt kan SSAB bli världens första tillverkare av stål med så gott som inga koldioxidutsläpp.

Illustration: Florian Sänger.

Men stålet är bara början, för industrigrenar som cement och raffinaderi kan också minska sin klimatpåverkan med hjälp av elektrifierade processer.

Mikael Nordlander är ansvarig för området Framtidens energisystem på Vattenfalls forsknings- och utvecklingsavdelning:

– Vi började helt enkelt med att titta på Naturvårdsverkets databas över industrins koldioxidutsläpp. Sen började vi fundera på hur vi kan hjälpa branscherna som låg i topp att ersätta fossila bränslen och råvaror med el och upptäckte att vi hade en del bra idéer, säger Mikael Nordlander.

Experter på energisystemet

Stål och cement är världens mest koldioxidsmutsande industrier. När det gäller raffinaderier vill Vattenfall bidra till att öka tillverkningen av hållbar, icke-fossil diesel.

– De här företagen kan sina tekniska processer, och eftersom vi har hela värdekedjan från produktion till distribution och elmarknad är vi experter på energisystemet. Dessutom har vi flera kunniga personer som kan sätta sig in i företagens processer. Det är skillnaden mellan oss och något av de rena elhandelsbolagen, säger Mikael Nordlander.

Det finns flera anledningar för industrin att gå över till el med låg klimatpåverkan. Dels ökar kundernas krav på mer hållbara produkter, dels vet man att kostnaderna för koldioxidutsläpp kommer att öka framöver. Idag får industrin merparten av sina utsläppsrätter gratis. Nyckeln till den stora miljövinsten är Sveriges nästan helt fossilfria elproduktion och låga elpriser.

Nyckeln till den stora miljövinsten är Sveriges nästan helt fossilfria elproduktion och låga elpriser.

– Ökad elanvändning skulle inte vara lika fördelaktigt i alla länder. I Kina skulle det knappt ha några miljöfördelar alls eftersom det mesta av elen där produceras i kolkraftverk. I Kontinentaleuropa skulle det inte vara lika konkurrenskraftigt eftersom elen är dyrare.

Men i Sverige skulle koldioxidutsläppen kunna minska med 15 miljoner ton koldioxid per år. I princip skulle klimatmålen för 2030 kunna nås bara genom att konvertera dessa tre branscher. Samtidigt skulle dagens överskott på el minskas. Dessutom kunde vätgastillverkningen användas för att balansera tillgång och efterfrågan i elsystemet.

Vad kostnaden blir för att producera stål, betong och biodiesel med hjälp av el vet man inte idag, det är en av faktorerna som måste utredas.

– Det återstår att se om grönt stål och cement kommer att stå sig ekonomiskt. Men det går ju att sälja ekomjölk, så varför inte ekostål och ekobetong, I slutändan hänger det på vad samhället vill ha, säger Mikael Nordlander.

Mikael Nordlander, R&D portfolio manager.

Fakta

Vätgas
Vätgas framställs med hjälp av elektrolys: elektricitet och vatten. Vid minuspolen samlas vätgas, vid pluspolen syre. När vätgasen förbränns reagerar den med syret i luften och bildar vatten igen.

Cement
Cement tillverkas genom att kalksten hettas upp till 900 grader och sönderfaller i cementråvara (kalciumoxid) och koldioxid. Genom att använda miljövänlig el istället för fossilt bränsle i ugnen minskar man koldioxidutsläppen med 40 procent.

Minskning av fossilt CO₂: -2,35 miljoner ton/år.

Stål
För att tillverka stål behöver man först reducera syreinnehållet i järnmalmen. Det görs traditionellt med koks i en smältugn där syret blir till koldioxid. Genom att byta ut kol mot vätgas får man istället vattenånga som restprodukt. Processen kallas direktreduktion.

Minskning av fossilt CO₂: -5,25 miljoner ton/år.

Icke-fossil diesel
Hållbar icke-fossil diesel, med samma kemiska sammansättning och egenskaper som fossil diesel, kan tillverkas av trä med hjälp av svartlut, en biprodukt från tillverkningen av pappersmassa. Svartlut innehåller lignin, ett bindemedel som blir kvar när fibrerna för papperstillverkning separeras ut. En viktig del av processen från lignin till diesel är att använda vätgas för syrereduktion, en liknande process som vid stålframställning ovan. Detta skulle kunna öka produktionen av icke-fossil diesel många gånger om jämfört med dagens nivåer.

Minskning av fossilt CO₂: -6 miljoner ton/år.

Raffinaderier
Minskning av fossilt CO₂: -1,25 miljoner ton/år.