Rio Tinto har tecknat ett samarbetsavtal med tre industripartners för att snabba på utvecklingen av en ny teknik som kan minska kostnaderna för vätgasbaserad direktreduktion av järn – en viktig del i omställningen till grön stålproduktion.
Tillsammans med det brittiska teknikföretaget Primetals Technologies, Mitsubishi Corporation och det österrikiska stålföretaget Voestalpine ska Rio Tinto bygga en prototypanläggning i industriell skala i Linz, med planerad driftstart under mitten av 2027.
– För första gången kommer vi att implementera en kontinuerlig produktionsprocess baserad på vätgasreduktion av järnmalm, säger Alexander Fleischanderl, teknikchef på Primetals Technologies.
Kan ersätta energikrävande pelletisering
Primetals bidrar med sin HYFOR-teknik (Hydrogen-based Fine-Ore Reduction), som beskrivs som den första i världen som möjliggör direktreduktion av järnmalm utan att malmen först måste formas till små pellets – en process som normalt kräver mycket energi.
HYFOR kombineras med en elektrisk smältteknik, också från Primetals, för den slutliga reduktionen och smältningen av järnet. Båda delarna av processen ska drivas med förnybar energi.
En mindre pilotanläggning vid Voestalpines anläggning i Donawitz har tidigare testats med gott resultat 2021. Det nya projektet i Linz får dessutom ekonomiskt stöd från både den österrikiska staten och EU:s partnerskap Clean Steel och Clean Hydrogen.
Rio Tinto, som är världens näst största gruvföretag, kommer att leverera cirka sjuttio procent av den järnmalm som används i anläggningen, från sina gruvor i Kanada, Västra Australien och Guinea i Västafrika. Företaget bidrar även med teknisk expertis i kommersialiseringen av tekniken.
– Vår långsiktiga strategi är att använda grön vätgas för att uppnå koldioxidneutral ståltillverkning. Det här projektet representerar en helt ny och lovande väg i forskningen om vätgasbaserad råjärnsproduktion, säger Voestalpines vd Herbert Eibensteiner.
Vätgas avgörande för klimatneutral stålproduktion
Den globala stålindustrin står i dag för mellan sju och åtta procent av världens samlade koldioxidutsläpp. Det beror främst på användningen av kol i masugnar, där järnoxid reduceras med hjälp av kol och omvandlas till koldioxid.
Med direktreduktion baserad på grön vätgas kan samma process i stället leda till att syret avlägsnas från malmen genom att bilda vattenånga – ett betydligt mindre klimatpåverkande alternativ. När denna process kombineras med ljusbågsugnar som drivs av förnybar el, skapas det som ofta kallas grön stålproduktion.
Även om tekniken är beprövad och redo för industriell tillämpning, är kostnaden för grön vätgas fortfarande ett hinder. I Europa överstiger priset fem euro per kilo, vilket gör det svårt att konkurrera prismässigt med traditionell ståltillverkning utan statligt stöd eller betalningsvilliga slutkunder.
Det återstår att se om satsningar som Rio Tintos kan bidra till att skala upp tekniken, pressa priserna och på sikt göra grön stålproduktion till ett realistiskt alternativ i global skala.
Källa: Hydrogen Insight
