Un-impianto pilota per la produzione di acciaio pilota a basso tenore di carbonio nella Svezia settentrionale potrebbe ridurre drasticamente le emissioni di carbonio del settore
Nel giugno 2018 si è svolta una cerimonia simbolica-di posa della prima pietra presso il sito di un impianto siderurgico pilota a Luleå, nel nord della Svezia. Ha segnato l'inizio di un progetto che si spera possa portare a una rivoluzione nella produzione dell'acciaio: la riduzione delle emissioni di carbonio della fabbrica praticamente a zero.
Il progetto, denominato HYBRIT – HYdrogen BReakthrough Ironmaking Technology – mira a sostituire il coke tradizionalmente utilizzato nella produzione dell’acciaio con idrogeno prodotto da elettricità rinnovabile. Sia il coke che l'idrogeno possono essere utilizzati come agente riducente per rimuovere le impurità dal minerale di ferro. Nella produzione siderurgica tradizionale, il carbonio contenuto nel coke reagisce con l’ossigeno contenuto nel minerale di ferro per formare anidride carbonica. Se si utilizza l’idrogeno al posto del coke, allora reagisce con l’ossigeno presente nel minerale di ferro per formare… vapore acqueo.
"La Svezia ha un buon accesso all'elettricità rinnovabile, un facile accesso all'acqua, il minerale di ferro-della qualità più alta d'Europa e un'industria siderurgica specializzata e innovativa"
Mårten Görnerup, CEO di HYBRIT
Coloro che sono coinvolti nel progetto ritengono che abbia il potenziale per decarbonizzare in modo significativo l’industria siderurgica in Svezia e altrove. Infatti, l’industria siderurgica nel suo complesso è costantemente impegnata a migliorare l’efficienza dei propri processi, e produrre una tonnellata di acciaio oggi richiede il 40% dell’energia necessaria nel 1960.
HYBRIT è una joint venture tra SSAB, il più grande produttore di acciaio nei paesi nordici, LKAB, il più grande produttore europeo di minerale di ferro, e Vattenfall, uno dei maggiori produttori europei di energia elettrica. Se il progetto avrà successo, avrà il potenziale per ridurre le emissioni totali di anidride carbonica della Svezia del 10% e quelle della Finlandia del 7%.
Mårten Görnerup, CEO della società di joint venture, spiega la tempistica del progetto: "Uno-studio di fattibilità è iniziato nel 2016 e ora stiamo costruendo l'impianto pilota ed eseguiremo i test tra il 2020 e il 2024.
"Entro il 2028, diventeremo un impianto dimostrativo che funzionerà come una struttura industriale operativa 24 ore su 24, 7 giorni su 7 per mesi. Se tutto va bene, l'obiettivo è quello di avere un processo industriale in atto entro il 2035."
L'inaugurazione simbolica del progetto HYBRIT, che potrebbe ridurre significativamente l'impronta di carbonio della produzione dell'acciaio-
Il posto giusto, il momento giusto
Attualmente, la maggior parte dell’idrogeno viene prodotta attraverso un processo chiamato steam reforming, che prevede l’utilizzo di vapore ad alta temperatura per estrarre idrogeno dal gas naturale, un combustibile fossile. La particolarità del processo HYBRIT è che tutto l'idrogeno viene ottenuto facendo passare una corrente elettrica attraverso l'acqua in quella che viene chiamata elettrolisi. Sebbene si tratti di un processo ad alta intensità energetica, se l’elettricità necessaria può essere ottenuta da fonti rinnovabili, le emissioni di carbonio nell’intero processo sarebbero trascurabili.
La Svezia era quindi un luogo ideale per HYBRIT per una combinazione di fattori. "La Svezia ha un buon accesso all'elettricità rinnovabile, un facile accesso all'acqua, al minerale di ferro-della migliore qualità d'Europa e un'industria siderurgica specializzata e innovativa", afferma Gornerup. "La firma dell'Accordo di Parigi e la decisione del parlamento nazionale secondo cui la Svezia eliminerà gradualmente i combustibili fossili per la produzione di elettricità entro il 2045 significa che anche il momento è perfetto."
L'impianto sarà utilizzato per condurre campagne sperimentali per individuare le condizioni ottimali di riduzione. Il lavoro fornirà una comprensione più chiara di ciò che accade all’interno di un sistema industriale interconnesso e di come ottenere un processo di produzione efficiente.
Martin Lindqvist, Presidente e CEO di SSAB, aggiunge: "HYBRIT rappresenta una parte significativa del percorso verso gli obiettivi di sostenibilità di SSAB e il rapporto dello studio di pre-fattibilità mostra non solo che è possibile realizzare questa iniziativa, ma può anche creare interessanti opportunità future per noi come azienda. Vogliamo essere parte della soluzione al problema del cambiamento climatico."
Vattenfall gestisce una serie di impianti idroelettrici
Conteggio del costo
HYBRIT è stato ampiamente sostenuto dal governo svedese e, a giugno, ha ricevuto il più grande contributo finanziario mai ottenuto dall’Agenzia svedese per l’energia per un progetto pilota: un totale di 528 milioni di corone svedesi, equivalenti a 51,3 milioni di euro.
Mentre la ricerca iniziale suggerisce che i costi di produzione di HYBRIT saranno circa il 20-30% maggiori rispetto ai tradizionali processi di produzione dell’acciaio, si prevede che tale divario si ridurrà nel tempo, con il potenziale di un aumento dei costi per le emissioni di anidride carbonica attraverso il sistema di scambio di quote di emissioni dell’Unione Europea e un previsto calo del costo delle energie rinnovabili.
Se HYBRIT avrà successo, le implicazioni per il futuro della produzione dell’acciaio a livello globale potrebbero essere significative. Görnerup conclude: "Stiamo entrando in una nuova era per l'industria siderurgica. Naturalmente, la tecnologia richiede grandi quantità di elettricità rinnovabile a basso costo, che oggi non è disponibile in tutte le parti del mondo. Ma ridurre il minerale di ferro senza utilizzare carbone da coke rappresenterebbe un enorme cambiamento nel settore e avrebbe importanti implicazioni positive nella nostra lotta contro il cambiamento climatico globale."
