Vätgas i industrin – stålindustrin

Stålindustrin har som ambition att bli klimatneutral 2045. 2019 stod branschen för 12 procent av Sveriges utsläpp och järn- och stålindustrin står för 8 procent av världens utsläpp. Vätgas ses som en väsentlig del av lösningen för att minska utsläpp inom stålindustrin, där kol och koks ska fasas ut, och istället använda fossilfri el för att producera vätgas genom elektrolys.(Fossilfritt Sverige).

För att tillverka stål måste syre tas bort från järnmalm. Traditionellt används kol eller koks för att ta bort (reducera) syret från malmen i masugnar. Processen släpper ut enorma mängder CO₂. Genom att istället använda fossilfri vätgas för att reducera järnmalmen, blir resultatet så kallad järnsvamp. Därefter smälts järnsvampen i en ljusbågsugn som drivs med el. Att använda vätgas för att tillverka stål istället för kol, innebär att koldioxidutsläpp ersätts med enbart vatten.

Processen direkt till järnsvamp minskar inte bara utsläppen vid järntillverkningen, utan även hos kunderna med mångdubbla nivåer, vilket ger en stor potentiell koldioxidreducering även utanför Sveriges gränser. Trots en högre produktionskostnad för fossilfritt stål, så påverkar det bara slutprodukten, exempelvis en personbil med mindre än 1 procent.  Även andra metallurgiska processer använder stora mängder vätgas, bland annat vid zinkåtervinning eller för att värma stål.

• HYBRIT (Hydrogen Breakthrough Ironmaking Technology) som är ett så kallat joint venture-företag samägt av SSAB, LKAB och Vattenfall. HYBRIT syftar till att utveckla en fossilfri stålvärdekedja. Satsningen handlar om att helt fasa ut LKAB:s produktion av järnmalmspellets för produktion av fossilfri järnsvamp.. Det finns liknande projekt i Tyskland.
• LKAB har presenterat en långsiktig strategisk plan med målet att tillverka järnsvamp genom vätgasreduktion och exportera den mer vidareförädlade järnprodukten istället för järnmalmspellets. Skillnaden mellan LKAB:s satsning och HYBRIT:s satsning är att HYBRIT innefattar det stål som SSAB producerar, medan LKAB:s satsning innefattar all järnmalm som LKAB säljer.
• Höganäs undersöker möjligheterna för att ersätta sin nuvarande vätgasproduktion från naturgas (som används i metallpulverproduktion) med vätgasproduktion genom biogasreformering, förgasning av biomassa samt elektrolys. Arbetet planeras i två steg: år 2024 vätgas motsvarande 6 MWel om elektrolys och 2030 motsvarande 13 MWel för elektrolys. Undersökningen sker i samarbete med Cortus Energy och RISE. På sikt uppges vätgasanvändningen kunna bli 50 MW el om vätgasproduktion genom elektrolys blir tillräckligt billig. (Energimyndigheten 2021)
• Stålföretaget Ovako har investerat i en vätgasanläggning för stålvärmning i Hofors (Ovako, 2021). Ovako har inlett ett samarbete med Volvokoncernen, Hitachi ABB Powergrids Sverige, H2 Green Steel och Nel Hydrogen. Projektet förväntas kosta ca 180 miljoner kronor och i juni 2021 beviljades Ovako 71 miljoner kronor i stöd från Energimyndigheten inom ramen för Industriklivet (Energimyndigheten, 2021). Vätgasanläggningen planeras ha en effekt på 17 MW och kommer att generera 3 500 kubikmeter fossilfri vätgas i timmen. Ovako har ambitionen att använda samma vätgasteknik på sina tre andra anläggningar i Sverige under förutsättning att fossilfri el finns tillgänglig.
• H2 Green Steel har under våren 2021 lanserat en plan för att bygga en anläggning för produktion av fossilfritt stål i Svartbyn utanför Boden. Anläggningen ska byggas i flera steg och när anläggningen är fullt utbyggd runt 2030 förväntas elektrolysörkapaciteten vara över 1 800 MW. 2030 förväntas anläggningen använda 13–14 TWh el (Montel Kraft Affärer, 2021).