Jakten på det gröna stålet

Det säger Anders Werme som haft ledande positioner inom svensk och internationell stålindustri i över 35 år. Bland annat på SSAB och Arcelor Mittal som brukar räknas som ett av världens största stålbolag.

Stålindustrin möjliggörare för att nå klimatmålen

Gruv- och stålindustrin är en av de branscher som idag släpper ut störst mängder växthusgaser. Om man räknar in hela tillverkningskedjan, från brytning av järnmalmen till färdig produkt, står världens stålproduktion för ungefär sju procent av mänsklighetens totala fossila utsläpp. En stor del av dessa uppstår vid förbränningen av det kol som används som reduktionsmedel i masugnarna där järnmalmen renas från syre för att kunna förädlas till stål. Behovet av satsningar på att utveckla metoder för att tillverka stål som ger mindre fossila utsläpp, eller inga alls är därför stort. Det kan visa sig bli en avgörande pusselbit för att åstadkomma de utsläppsminskningar som satts upp i Paris-avtalet.

– Och här finns idag flera olika huvudspår som man kan ta, säger Andres Werme.

Sverige leder vätgasspåret

Ett av huvudspåren handlar om att använda sig av fossilfri elektricitet för att tillverka vätgas som kan ersätta kolet i tillverkningsprocessen. Gasen, som kan framställas genom elektrolys med syrgas som enda utsläpp, kan användas i så kallade direktreduktionsanläggningar som kan ersätta dagens masugnsteknik som använder sig av kol.

–  Här var ju definitivt Sverige föregångslandet som förde upp den här utvecklingen på agendan och som ur ett tillverkningsperspektiv blivit huvudfrågan runt om i världen, säger Anders Werme.

År 2016 drog SSAB, Vattenfall och LKAB i gång den gemensamma satsningen Hybrit. Fyra år senare öppnades världens första försöksanläggning för tillverkning av fossilfritt stål utanför Luleå, där man i augusti 2021 kunde visa upp det första fossilfria stålet som tillverkats med hjälp av vätgas. Samma år offentliggjorde företaget H2 Green Steel att man påbörjat bygget av en anläggning för storskalig produktion av så kallat ”grönt stål” utanför Boden. Målet är att kunna minska koldioxidutsläppen med 95 procent.

Global konkurrens från flera håll

Satsningar på fossilfritt stål pågår dock inte bara i Sverige. I både Spanien och Kanada finns långtgående planer på att bygga anläggningar som liknar dom som planeras i Sverige. I Tyskland har landets största ståltillverkare Thyssenkrupp tagit beslut om att byta ut en av sina masugnar till en direktreduktionsanläggning som ska kunna gå på vätgas. Det är ett jätteprojekt där bara maskindelarna beräknas kosta 20 miljarder kronor.

– De tyska ståltillverkarna är alla övertygande om att vätgas är den enda och riktigt framkomliga vägen. Trots alla utmaningar som finns så ser de inget alternativ om de ska kunna minska utsläppen av växthusgaser, säger Anders Werme.

Stora utmaningar

En av de stora utmaningarna med att använda sig av vätgas handlar om att det idag saknas anläggningar som kan producera vätgas i tillräckligt stor skala. Tillverkningen skulle till en början dessutom bli dyr och kräva stora mängder fossilfri el. Bara i Sverige skulle det enligt Jernkontoret behövas minst ytterligare 15 TWh, vilket motsvarar mer än en tiondel av all el som produceras varje år. I såväl Tyskland, Kanada och Spanien är därför planen att de nya anläggningarna till en början ska gå att driva på naturgas, som bara ger hälften så stora växthusgasutsläpp som kolet. 

– De nya anläggningarna som drivs med naturgas är anpassade för att i framtiden kunna drivas av vätgas när den finns att tillgå till ett mer konkurrenskraftigt pris, säger Anders Werme.  

Många väljer andra lösningar

I sökandet efter de mest ekonomiska och konkurrenskraftiga lösningarna för att minska utsläppen från framtidens stålproduktion finns det flera länder som i dagsläget valt andra vägar än vätgas. En viktig aspekt handlar om att anpassa sig efter de förutsättningar och resurser som finns i de region där stålverken är lokaliserade. 

– Exempelvis Japan och Korea har begränsade fossilfria energiresurser vilket gör att de initialt fokuserar på att försöka optimera befintliga processer i sina förhållandevis nya stålverk som baseras på masugnsteknologi. Detta kommer dock bara påverka utsläppen marginellt. I ett något längre perspektiv utreds vätgas, men även utflyttning av järnframställningen till länder med god potential för tillverkning av fossilfri energi, säger Anders Werme.

Även i Kina, som idag står för hälften av världens stålproduktion har man valt att framför allt satsa på att förfina och effektivisera tekniken i de masugnar som man redan investerat i.

– Kineserna kommer därför under överskådlig tid fortsätta med denna teknik och förfina den så mycket det bara går, men samtidigt vara på tårna när det gäller alternativen kring exempelvis vätgas. Kineserna försöker själva förstå tekniken för att utveckla den vidare, säger Anders Werme.  

Återvinning och infångning

En ytterligare väg att gå för att minska utsläppen från dagens masugnar går ut på att tillverka stålet av material som inte ger upphov till lika stora koldioxidutsläpp. I bland annat Sverige återanvänds till exempel gammalt metall- och järnskrot i processen. Det finns även en tredje väg framåt som går ut på att fånga in och lagra den koldioxid som släpps ut. Det kan ske med hjälp av så kallad CCS-teknik (Carbon Capture and Storage) där koldioxiden pumpas ner i berggrunden. I teorin finns också möjligheter att utveckla ny teknik och nya industriprocesser för att kunna återanvända den infångade koldioxiden vid tillverkningen av nya produkter.

– Stålproducenter runt om i världen försöker att hitta sin optimala väg att gå för att minska de fossila utsläppen från sina processer. Och det är inte en väg, utan många olika vägar och man söker efter de lösningar som man tror i framtiden kommer bli mest ekonomiskt konkurrenskraftiga, säger Anders Werme.

Svenska konkurrensfördelar

Trots att Sverige idag är långt ifrån ensamt om att satsa på teknik för att minska utsläppen från sin stålproduktion så anser Anders Werme att vi har fördelar som kan ge oss ett fortsatt försprång. Inte minst när det gäller möjligheterna att producera fossilfritt stål med hjälp av vätgas. En sådan fördel handlar om att Sverige är en av få nationer i världen som har tillgång till den typ av väldigt ren järnmalm som krävs för att kunna köra anläggningar som använder direktreduktion.

– Det är en stor konkurrensfördel. Sverige har också i grundläget stor tillgång till fossilfri energi – även om behovet kommer bli större i framtiden. De flesta andra länder i världen är beroende av fossilbaserad energi. Så med de här två förutsättningarna så tycker jag att Sverige har bland de bästa förutsättningarna i världen för att komma vidare med vätgasspåret, säger Anders Werme. 

Fortfarande utmaningar kvar 

På svenska H2 Green Steel har man satt målet att börja leverera grönt stål till sina kunder redan till 2025. Och på SSAB, som är en av del av Hybrit-projektet, har man ambitionen att ställa om hela sin stålproduktion till fossilfritt senast år 2030. Men fortfarande återstår flera viktiga pusselbitar som är förknippade med både risktagande och kostnader. Stora statliga satsningar krävs för att bygga ut kapaciteten att producera all den fossilfria el som kommer att krävas. Samtidigt måste de inblandade företagen investera miljardbelopp i bygget av större testanläggningar som kan visa att tillverkningen av vätgasen och stålet kan fungera och bära sig i stor skala. 

– Sverige ligger långt fram och har många viktiga förutsättningar att bli ett föregångsland kring fossilfritt stål. Men det är viktigt att det sker utan att vi för den sakens skull riskerar vare sig statskassa eller företagens kassor. Det kanske skulle kunna gå att skapa någon sorts större koalition av länder eller företag som gick ihop och tillsammans utvecklade de sista stegen som möjliggör storskalig tillverkning av fossilfritt stål, säger Anders Werme.