ZEROSTEEL: CO2-neutral stålproduktion med innovative processer
9% af verdens samlede CO2 udledning kommer fra produktion af stål. Da stål også i fremtiden er en essentiel råvare, ikke mindst i udbygningen af grønne energiløsninger som vindmøller, er det vigtigt at konvertere stålproduktionen så den bliver CO2 neutral.
Der findes allerede metoder til dette i dag men de er meget dyre og kræver et meget højt forbrug af brint som igen kræver at vi udbygger en meget stor brintproduktion.
Horizon Europe projektet ZEROSTEEL vil imødegå dette ved at udvikle billigere og mindre ressourcekrævende produktionsmetoder for stål. Projektet tager en bred tilgang til hele forsyningskæden og undersøger både optimering af kendte etablerede metoder samt udvikling af nye innovative metoder. Projektet integrerer biomasseforgasning, grøn brint fra lokale netværk og elektrolyseanlæg. Fire nye mere bæredygtige reduktionsprocesser til jernmalm vil blive anvendt, herunder:
- ’Fluidized bed’ hydrogen-baseret direkte reduktion: Udnytter hydrogen fra forskellige kilder til reduktion af jernmalm.
- ’Rotary kiln’ direkte reduktion: Udvikler hydrogen-reduktion i roterovne med mulighed for anvendelse af biomassebaseret hydrogen.
- Mikrobølge-assisteret reduktion: En elektrificeret proces, der bruger mikrobølger til at varme og reducere jernmalm.
- Hydrogen plasma reduktion: Integrerer hydrogen plasma-teknologier i produktionen af flydende jern.
Disse processer vil blive kombineret med avanceret digital overvågning, avanceret karakterisering af processerne og digitale tvillinger for at optimere stålproduktionen og sikre høj kvalitet. Projektet vil også anvende livscyklusvurderinger for at sikre miljømæssig bæredygtighed og økonomisk gennemførlighed.
Teknologisk Instituts rolle
En vigtig del af at optimere processerne er at forstå dem i detaljer. Dette har traditionelt været en udfordring da de fx foregår ved temperaturer op til 1500oC eller i beskyttede atmosfærer som fx et højt tryk af brændbar brintgas, hvilket ikke er kompatibelt med traditionelt måleudstyr. Teknologisk institut er imidlertid i stand til at studere disse processer med neutron- og synkrotronrøntgen analyser. Instituttet har derfor en vigtig rolle i projektet som leder af en arbejdspakke om avanceret karakterisering.
I arbejdspakken kombineres neutron og synkrotronkarakterisering udført af TI med optisk emissionsspektroskopi (OES) og udvikling af en kognitiv digital tvilling af processerne baseret på målingerne, for at give de bedst mulige redskaber til at optimere processerne. Desuden vil jernmalmen og det fremstillede stål også blive undersøgt for fx imperfektioner og brintindhold.
Samlet er det målet at projektet vil udvikle metoder der kan reducere CO2 udledningen fra stålproduktionen med op til 90%. For mere information, kontakt vores team.