Denna sammanställning syftar till att hjälpa kunder som köper fordonsstål att bättre förstå de nuvarande – och i en nära framtid kommande – alternativen, för att väsentligt minska mängden inbäddad CO2 i det stål de använder.
Denna 4-minutersartikel, baserad på en längre ”Riktlinje för grönt stål ”, sammanfattar det aktuella läget för ståltillverkningen baserat på objektiva och kvantifierbara CO2 -minskningar.
Det finns för närvarande inga storskaliga kommersiella CCU-processer i stålindustrin, men flera forskningsstudier har visat på stor potential. Det är möjligt att fånga in cirka 65 % av CO2-utsläppen och sedan bearbeta dem och/eller kombinera dem med andra gaser för att tilverka de kolbaserade ”råvaror” som kemikalieindustrin behöver. Nackdelen: samma mängd fossila bränslen används, vilket medför samma påverkan på utvinningen av råvarorna.
CCS innebär att koldioxid komprimeras, transporteras och lagras i utvalda underjordiska geologiska behållare som övervakas. IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) beräknar att det är "mycket sannolikt" att behållarna kan lagra 99 % av koldioxiden i mer än 1 000 år om de tillverkas på rätt sätt.
Med detta sagt finns det för närvarande inga storskaliga kommersiella CCS-anläggningar inom stålindustrin. Enligt International Energy Agency (IEA) är infångning av koldioxid sannolikt inte en utbredd metod till 2030: IEA uppskattar att 1 % av de årliga CO2-utsläppen från stålindustrin kommer att fångas in (16 MtCO2/år).
Vissa utsläppsexperter uppger att CCS-behållare bör prioriteras för andra industrier än stål – som plast- eller cementindustrin – som står inför stora kostnader och hinder för att utveckla fossilfri teknik. I dessa sektorer kan koldioxidutsläppen minskas med upp till 60-70 %.
Återvinning av stålskrot är redan mycket renare än traditionell järnmalmsbaserad ståltillverkning, eftersom man naturligtvis hoppar över järnframställningsprocessen – historiskt sett den mest CO2-förorenande delen av ståltillverkningen. Eftersom stål kan återvinnas i oändlighet är det inte förvånande att det har 90 % återvinningsgrad – det högsta av alla vanligen använda liknande material. Men återvinning kan bara möta 25 % av den globala efterfrågan på stål. Den nuvarande skrotbaserade ståltillverkningen kan förbättras med följande metoder:
Genom att använda direktreducerat järn med låga koldioxidutsläpp (DRI) kan koldioxidavtrycket från skrotbaserad ståltillverkning minska med 10-20 %, beroende på mängden och typen av DRI och på elmixen.
En komplett övergång från fossilbränsle till fossilfri el kan halvera de nuvarande avfallsbaserade CO2-utsläppen från ståltillverkning.
Biokol produceras genom pyrolys med så kallad biogen teknik och förkolning av rå biomassa. Biokol är ett koldioxidneutralt bränsle när det tillverkas med fossilfri energi och utan bindemedel. Biokol kan ersätta pulveriserad kolinjicering (PCI), men man måste ändå använda kol för att skapa koks till masugnen. Dessutom innehåller biokol normalt en högre mängd kalium (K) och fosfor (P), vilket påverkar stålets kvalitet. Med detta i åtanke kan metoden minska koldioxidutsläppen med upp till 40 %.
Tillförseln av pulvriserat kol i masugnen kan delvis ersättas med väte. Den resulterande koldioxidminskningen är begränsad, cirka 10-40 %, beroende på vilken teknik som används.
Den utgående gas som bildas vid masugnens energiproduktion eller uppvärmning kan återvinnas genom att kol och väte återförs till masugnen. Koldioxidutsläppen förväntas minska med 21-25 % med denna metod.
Submerged Arc Furnaces (SAF) eller de liknande Open Slagg Bath Furnaces (OSBF) kan ersätta järntillverkningen med masugnar, vilket skulle minska behovet av koks och kol. En viktig fördel med dessa metoder är att det går att använda järnmalm av lägre kvalitet. SAF- och OSBF-ugnarna är fortfarande under utveckling och har ingen storskalig kommersiell spridning inom stålindustrin. Med ytterligare utveckling och innovationer skulle SAF- och OSBF-ugnar avsevärt kunna minska CO2-utsläppen vid järnframställning.
Dessa processer, som drivs av naturgasbaserad DRI, kolbaserad DRI eller syngas (en blandning av vätgas och kolmonoxid), uppskattas minska utsläppen av koldioxid med 10-40 % jämfört med traditionell järnframställning.
Den absolut största minskningen av CO2-utsläppen för järnmalmsbaserad ståltillverkning kommer genom ersättning av alla stora koldioxidkällor med en direktreduktionsprocess med vätgas. Vätgasen är tillverkad med hjälp av fossilfri el. Fossilfri direktreduktion använder vätgas som produceras av fossilfri el: sol, vind, vatten, etc. Biprodukten av fossilfri direktreduktion är vatten som enkelt kan återanvändas för vätgasproduktion och på så sätt bilda ett slutet kretslopp.
Den tekniska utvecklingen av fossilfritt direktreducerat järn för fossilfri ståltillverkning inleddes 2016 och resulterade i världens första praktiskt taget fossilfria stålprodukter i juli 2021.
Sammanfattningen ovan omfattar utvecklingsinitiativ som anses ha "hög teknisk beredskapsnivå". Ytterligare initiativ med teknik som är mindre utvecklad:
Företag inom olika branscher – inklusive fordonsindustrin – använder för närvarande små mängder fossilfritt stål från SSABs pilotanläggning för att bygga prototyper. Eftersom våra nya fossilfria stål har samma egenskaper som våra nuvarande stål är det inte förvånande att kunderna hittills har kunnat anpassa dem väldigt enkelt i sin produktion.
Ökad kundefterfrågan, skärpta myndighetskrav och ökande investeringar i hållbarhet är bara några av faktorerna bakom det växande intresset för ”grönt stål”. Men eftersom det inte finns någon officiell definition av ”grönt stål”, hur kan vi veta när det handlar om greenwashing?
Hållbara produktlivscykler är avgörande för att bilföretag ska kunna förverkliga sina tillväxtambitioner samtidigt som de uppfyller gröna produktionsmål. Fossilfritt stål från SSAB kan spela en central roll i att hjälpa fordonstillverkare att bli mer miljövänlig.
