Produzione di acciaio senza fossili

Cosa devono sapere ora le case automobilistiche.

Dopo il 2025, una casa automobilistica potrà vantare la prima auto con componenti in acciaio realizzati attraverso un processo di produzione privo di fossili. In particolare, durante la conversione del minerale ferroso in ferro, anziché CO2, verrà rilasciato solo H2O (vapore acqueo); quel ferro verrà poi trasformato in acciaio. Immaginate come sarà elevata la leadership ambientale e lo status di marketing di tale casa automobilistica.

thomas hornfeldt"I produttori di auto sono molto impegnati e positivi quando discutiamo dello Sviluppo di HYBRIT" afferma Thomas Hörnfeldt, VP of Sustainable Business presso SSAB. "Sono molto consapevoli dei prossimi requisiti imposti dall'Unione europea per l'analisi del ciclo di vita (LCA) delle automobili. LCA conferma alle case automobilistiche che, col progressivo passaggio delle auto alle trasmissioni a emissioni zero, la CO2 presente nei materiali delle auto sarà la loro prossima formidabile sfida. Molte case automobilistiche vogliono mantenere la loro posizione di vantaggio ed essere le prime a commercializzare l'acciaio privo di fossili di SSAB"

Quanto è probabile che HYBRIT raggiunga il suo obiettivo? Dopo tutto, la riduzione del materiale ferroso (DRI) utilizzando l'idrogeno è già stata sperimentata nei laboratori. Fino a ora, però, non si è mai tentato di aumentare il processo dell'idrogeno.


Impianto pilota Hybrit
Nella città di Luleå, nel nord della Svezia, è in programma la costruzione dell'impianto pilota HYBRIT. L'impianto viene costruito dai partner HYBRIT: SSAB, LKAB -— i cui giacimenti di minerale di ferro eccezionalmente puro si trovano nelle vicinanze — e Vattenfall, che si impegna a offrire energia senza fossili in una sola generazione. L'inizio dei test presso l'impianto pilota HYBRIT è previsto per la prossima estate (2020).

Praticamente tutte le aziende siderurgiche europee stanno annunciando piani per ridurre le loro emissioni di CO2

"Sì, e alcune altre aziende siderurgiche si sono anche rese conto che, nella produzione del ferro, il processo a idrogeno è davvero l'unico modo per eliminare le emissioni di CO2 alla fonte" afferma Hörnfeldt. "A quanto ci risulta, però, la nostra iniziativa HYBRIT è molto più consistente e sta assumendo un ruolo di riferimento nell'industria siderurgica. Infatti, in occasione del recente vertice delle Nazioni Unite 'Climate Action Summit', abbiamo annunciato di aver anticipato di tre anni il nostro programma di produzione".

Uno dei motivi per cui SSAB e i suoi partner sono così convinti di essere sulla strada giusta, è il risultato dello studio di fattibilità completato nel 2018. Si era calcolato che l'acciaio prodotto senza fossili avrebbe registrato un aumento dei costi dal 20% al 30% rispetto all'acciaio tradizionale. Questa differenza continua però a ridursi man mano che: 1) il costo per le emissioni di carbonio aumenta e 2) il costo dell'energia elettrica non fossile diminuisce.

Ma c'è di più.

A volte — ad esempio, nelle giornate estive — i fiumi sono in piena (e producono energia idroelettrica) e le pale eoliche girano, quindi la Svezia produce più elettricità di quanta ne consumi. HYBRIT può trarre vantaggio da questa energia rinnovabile "extra" utilizzando l'elettrolisi per convertire la normale acqua in idrogeno. Così, l'energia green sarà ora accumulata sotto forma di idrogeno in vaste camere sotterranee e pronta per essere utilizzata dalla produzione di ferro di HYBRIT.

"È un circolo virtuoso" osserva Hörnfeldt. "Possiamo fare in modo che l'energia "extra" proveniente da fonti di energia rinnovabili possa essere sfruttata con profitto. L'accumulo di energia sotto forma di idrogeno contribuirà anche a stabilizzare la rete elettrica".

Riduzione della CO2 incorporata nell'acciaio per auto esistente

"SSAB sta effettuando altri importanti investimenti — in concomitanza con i nostri investimenti HYBRIT — per convertire i nostri altiforni esistenti a carbone in forni elettrici ad arco" osserva Hörnfeldt. "In circostanze normali, il nostro altoforno di Oxelösund deve essere ricostruito nel 2025. Invece di pagare l'ingente somma di denaro necessaria per una ricostruzione, abbiamo pensato: perché non sostituirlo con un forno elettrico ad arco? Il forno elettrico ad arco può essere alimentato con rottami di acciaio fino a quando l'impianto HYBRIT non produrrà la propria materia prima della 'spugna ferrosa' per la nostra produzione di acciaio".

Nei prossimi anni anche gli altri tre altiforni di SSAB saranno convertiti in forni elettrici ad arco.

"Il 90% delle nostre attuali emissioni di CO2 deriva dalla conversione del minerale ferroso in ferro utilizzando carbone da coke" afferma Hörnfeldt. "HYBRIT eliminerà tali emissioni di CO2. Stiamo però lavorando anche sul restante 10% delle nostre emissioni di CO2, convertendo i nostri processi di riscaldamento in elettricità ovunque possibile per le nostre operazioni di laminazione e trattamento termico. Dove questo non è possibile – alcuni processi richiedono temperature superiori ai 1000°C – in futuro useremo il biogas".

Nel frattempo, LKAB sta convertendo le sue attrezzature presso le sue miniere di minerale ferroso dal funzionamento a idrocarburi (petrolio, diesel e gas) al funzionamento a elettricità. Anche i pellet di minerale ferroso che consegnano a SSAB stanno diventando più ecologici: i sottoprodotti del legno di scarto dell'industria forestale svedese saranno fermentati e trasformati in biogas per poi essere utilizzati per alimentare l'impianto di pellet di LKAB.

Altri produttori di acciaio sembrano adottare un approccio molto più incrementale nei confronti dell'idrogeno. SSAB e i suoi partner stanno "tagliando i ponti" passando in modo aggressivo alla produzione di ferro a base di idrogeno?

"Noi non la pensiamo così" risponde Hörnfeldt. "Il cambiamento climatico farà sì che tutti si muovano e cerchino delle soluzioni molto più velocemente di prima. Dobbiamo farlo, per il bene dei nostri figli e dei loro figli. Lo studio di fattibilità HYBRIT 2018 è stato molto completo e molto convincente sul fatto che questa sia la strada giusta per l'acciaio. Inoltre, la Swedish Energy Agency ha svolto la propria 'due diligence'. È un grande sostenitore di HYBRIT".

"Stiamo già esaminando la possibilità di costruire l'impianto dimostrativo nel 2025, con tre anni di anticipo rispetto al piano, in modo da poter subito dopo produrre acciaio a base di minerale ferroso, privo di fossili, per uso commerciale. L'obiettivo è quello di vendere l'acciaio prodotto senza fossili su vasta scala entro il 2035".

"Stiamo operando un 'taglio netto' con le tradizionali tecnologie di produzione dell'acciaio a elevato tenore di carbonio. Vogliamo essere la prima azienda siderurgica al mondo senza fossili".

Impegno per la riduzione di co2 in Svezia
Per maggiori informazioni, visitate il sito www.hybritdevelopment.com
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