Stal wytapiana w wielkich piecach, z użyciem węgla koksowego i rudy żelaza nazywana jest często stalą czarną albo węglową. Określenie to może za kilka lat trafić do lamusa, ponieważ producenci, wdrażają nowe technologie, których celem jest eliminacja emisji CO2 oraz innych związków.
- W ciągu dekady możemy spodziewać się wygaszania w Europie wielkich pieców i zastępowania ich elektrycznymi. Rozwijać się będzie także technologia wodorowa – mówi Stefan Dzienniak, prezes Hutniczej Izby Przemysłowo-Handlowej.
Polskie zakłady nie unikną ekorewolucji
Uważa, że w Polsce także musimy przygotować się na zastąpienie wielkopiecowego procesu wytopu stali inną technologią. Stefan Dzienniak podkreśla jednak, że inwestycje w instalacje wodorowe będą bardzo kosztowne, a ich wdrożenie trudne lub wręcz niemożliwe bez wsparcia np. rządowych czy unijnych programów badawczo-rozwojowych.
Do zmian przygotowuje się ArcelorMittal Poland (AMP), wytapiający stal w wielkim piecu w Dąbrowie Górniczej. Koncern zobowiązał się ograniczyć do 2030 r. emisyjność w Europie o 35 proc., a do 2050 osiągnąć neutralność pod względem emisji dwutlenku węgla.
- Pracujemy nad projektami, które umożliwią produkcję stali niskowęglowej i bezwęglowej. Zamierzamy dekarbonizować procesy w oparciu o dwie ścieżki technologiczne – innowacyjną metodę bezpośredniej redukcji żelaza DRI połączoną z hybrydowymi piecami elektrycznymi EAF, oraz Smart Carbon. Technologia DRI-EAF w pierwszej fazie będzie się opierać na wykorzystaniu gazu ziemnego, a w następnej na użyciu zielonego wodoru, który umożliwi przejście do neutralności klimatycznej – mówi Sylwia Winiarek-Erdoğan, rzecznik AMP.
Zielony, czyli czysty wodór będzie można pozyskać np. w morskich farm wiatrowych, choć część specjalistów uważa, że ten proces w praktyce nie będzie opłacalny ze względu na duże straty energii w procesie przetworzenia na wodór dla przemysłu.
- W ArcelorMittal Poland rozpoczęliśmy prace nad analizą wszystkich możliwości technologicznych, które pozwolą nam osiągnąć cele dekarbonizacyjne. Naszą ambicją jest przeprowadzenie badań związanych z projektami innowacyjnymi, a następnie produkcja komercyjna. Jesteśmy na wczesnym etapie rozmów z władzami na temat wsparcia, które będzie niezbędne do realizacji planów redukcji emisji w Polsce – dodaje Sylwia Winiarek-Erdoğan.
Nie ujawnia szczegółów, ale przyznaje, że wdrożenie technologii dekarbonizacyjnych będzie kosztowne.
Pierwsza bezemisyjna huta powstanie w Hiszpanii
Skalę wydatków pokazuje przykład z Hiszpanii, gdzie koncern planuje zbudować bezemisyjną hutę.
- ArcelorMittal podpisał z rządem hiszpańskim list intencyjny dotyczący wsparcia dla inwestycji o wartości 1 mld EUR, na technologie dekarbonizacyjne. Dzięki tym inwestycjom zostanie uruchomiona pierwsza na świecie bezemisyjna huta w Sestao w Hiszpanii. Zacznie działać już w 2025 roku – dodaje Sylwia Winiarek-Erdoğan.
Wodór pomoże w recyklingu hutniczych odpadów
W Polsce technologia wodorowa może być także wykorzystania przed koncern do przetworzenia odpadów hutniczych w Krakowie, gdzie AMP wygasił niedawno wielki piec. Obecnie zaś podpisał porozumienie z Akademią Górniczo-Hutniczą dotyczące zagospodarowania odpadów żelazonośnych zgromadzonych na składowiskach położonych na południe od ul. Igołomskiej w Krakowie.
– Planowane jest opracowanie innowacyjnej metody przetwarzania zgromadzonych odpadów pohutniczych na materiał wsadowy do procesu stalowniczego. Wstępne wyniki badań laboratoryjnych wskazują na efektywną możliwość zastosowania wodoru jako reduktora w procesie przetwórczym tych odpadów. W pierwszym etapie planowane jest przeprowadzenie szczegółowych badań laboratoryjnych zjawisk metalurgicznych, celem zaprojektowania wytycznych technologicznych. W drugim zaplanowano zbudowanie linii pilotażowej do zweryfikowania przyjętych założeń. Wyniki weryfikacji pilotażowej posłużą do zaprojektowania i zbudowania przemysłowej linii przetwarzania materiałów odpadowych - wylicza Mirosław Karbowniczek z AGH.
Celem projektu jest recykling odpadów i odzyskiwanie terenu po składowiskach hutniczych oraz opracowanie i wdrożenie innowacyjnego procesu produkcji zielonej stali z wykorzystaniem wodoru.
Przetwarzać mogą je także firmy z innych sektorów gospodarki. Sanjay Samaddar, prezes zarządu i dyrektor generalny AMP informuje, że mogą być także wykorzystane w przemyśle budowlanym i cementowym.
Odpady hutnicze były w Krakowie składowane kilkadziesiąt lat. Ich zagospodarowanie uwolni w mieście atrakcyjne tereny.
– Nasz plan zakłada stopniowe usuwanie odpadów i czyszczenie terenu, aby w perspektywie 5-10 lat całkowicie odmienić ten obszar i nadać mu nowe funkcje, zgodne z urbanistyczną wizją miasta - podkreśla Sanjay Samaddar