Rewolucyjna, niskoemisyjna technologia produkcji żelaza
Przemysł żelaza i stali w Europie wytwarza rocznie około 160 mln ton CO2 i odpowiada za 8 % wszystkich emisji objętych systemem handlu emisjami. Ten względnie wysoki odsetek pokazuje, jak bardzo produkcja żelaza i stali nasila emisję gazów. Wiąże się to przede wszystkim z procesem wytapiania rud żelaza w piecach hutniczych, w celu wytworzenia stopów stali. Mówiąc konkretniej: na potrzeby wytworzenia około 70 % dostępnej obecnie stali pierwotnej, piece hutnicze wykorzystują węgiel koksujący zarówno jako czynnik redukcyjny, jak i źródło ciepła. HIsarna: proces niezbędny dla niskoemisyjnej gospodarki o obiegu zamkniętym HIsarna to jedna z najbardziej obiecujących nowości dla redukcji emisji CO2 wytwarzanych przez przemysł stalowy. Do tej pory wykazano, że sam tylko proces HIsarna może obniżyć zużycie energii i emisję dwutlenku węgla o co najmniej 20 %. W połączeniu z CCS, emisję CO2 z przemysłu stalowego można zredukować jeszcze bardziej. Proces ten wymaga reaktora, do którego ruda żelaza podawana jest od góry. Ruda jest upłynniana w cyklonie o wysokiej temperaturze i skapuje na dno reaktora. Po podaniu do reaktora pyłu węglowego, łączy się on ze stopioną rudą i powstaje gorący, płynny metal oraz skoncentrowany CO2. Technologia ta ogranicza właściwą emisję CO2 i zużycie energii na wiele sposobów, w tym, wykorzystując rudę żelaza i pył węglowy bez konieczności wstępnej obróbki surowców w osobnych zakładach koksowniczych, spiekalniach czy zakładach wytwarzających grudkowany spiek. Proces HIsarna odgrywa także kluczową rolę dla realizacji przyszłych planów związanych z recyklingiem i gospodarką o obiegu zamkniętym. Umożliwia on połączenie procesów wytwarzania stali pierwotnej z recyklingiem nawet do 50 % złomu stali, czyli dwukrotnie więcej, niż obecne teoretyczne maksimum dla pieców hutniczych, stanowiących podstawową metodę produkcji stali na drodze utleniania. Pozwala także odzyskać cynk z powlekanego złomu stalowego. Zrównoważona produkcja żelaza i stali Firma Tata Steel testuje ten przełomowy proces w swojej hucie IJmuiden w Holandii. Dzięki dofinansowaniu projektu LoCO2Fe przez UE, firmie Tata Steel udało się wykazać, że dzięki technologii HIsarna możliwa jest redukcja emisji CO2 o ponad 50 % bez wykorzystania CCS. Kluczowe dla tego procesu było wykorzystanie złomu stalowego w reaktorze HIsarna oraz zastąpienie części węgla zrównoważoną biomasą. „Wyniki pokazują, że nawet do 53 % materiału dodanego do procesu może stanowić złom stali, co ogranicza zapotrzebowanie na surowce w porównaniu do procesu opartego na piecach hutniczych. Co więcej, ponad 40 % granulatu węglowego zastąpiono zrównoważoną biomasą”, zauważa kierownik projektu, Johan van Boggelen. Instalacja HIsarna wytwarza bardzo skoncentrowany CO2, dlatego doskonale nadaje się do procesów CCS i nie wymaga przeprowadzania kosztownego etapu oddzielania gazu. Połączenie procesu HIsarna z rozwiązaniami CCS mogłoby prowadzić do sięgającej 80 % całkowitej oszczędności CO2 wytwarzanego w trakcie produkcji żelaza i stali. A teoretycznie możliwe byłoby nawet wytwarzanie żelaza w sposób całkowicie bezemisyjny. „Dzięki projektowi LoCO2Fe udało się bardzo rozwinąć technologię HIsarna, czyniąc z niej proces wytwarzania żelaza w pełni zgodny z europejską agendą w zakresie zmian klimatu. Projekt LoCO2Fe wykazał, że możliwa jest technologia wytwarzania żelaza o znacznie zredukowanym stopniu emisji CO2”, dodaje na koniec van Boggelen.
Słowa kluczowe
LoCO2Fe, CO2, HIsarna, wychwytywanie i składowanie dwutlenku węgla (CCS), produkcja żelaza, produkcja stali, Tata Steel, gospodarka o obiegu zamkniętym
