Produkcja stali i morska energetyka wiatrowa to dwa obszary, które są coraz bardziej zależne od siebie. Nie będzie wiatraków bez stali, natomiast „zielonej” stali – bez produkcji OZE i bezemisyjnego wodoru. Pierwsze kroki w bezemisyjnej produkcji stali poczyniła Szwecja i to właśnie ten kraj może zostać liderem regionu Morza Bałtyckiego w tym obszarze. Rozwijając wiatraki na morzu można wykorzystać potencjał Szwecji.
O ile stal kojarzona jest najczęściej z sektorem przemysłu ciężkiego, to ten produkt jest kluczowym elementem morskich farm wiatrowych. Stal używana jest do produkcji wież, elementów przejściowych, podstacji morskich czy fundamentów. Wiatraki wbite w dno morskie (w przypadku fundamentów monopalowych) wymagają grubszych blach o grubości nawet do 150 mm. Grupa CRU szacuje, że 15-20 proc. europejskiego popytu na blachy do walcowni rewersyjnych. Eksperci prognozują, że ten wskaźnik wzrośnie w ciągu najbliższych 5 lat do 25 proc. za sprawą rozwoju wiatraków morskich na świecie. Rodzi to wiele wyzwań dla producentów stali. Kluczowe jest zapewnienie bezpieczeństwa dostaw oraz zmniejszenie śladu węglowego w łańcuchu dostaw, aby morska energetyka wiatrowa była w pełni zrównoważona.
HYBRIT
Inwestorzy oraz producenci w sektorze morskiej energetyki wiatrowej w Europie, w tym w regionie Morza Bałtyckiego mogą postawić na wykorzystanie potencjału regionalnego. Mowa m.in. o Szwecji oraz realizowanym od 2016 roku projekcie HYBRIT (Hydrogen Breakthrough Ironmaking Technology). Firmy SSAB (producent stali), LKAB (producent rudy żelaza w Europie) i Vattenfall (koncern energetyczny) utworzyły HYBRIT, aby wspólnie opracować łańcuch wartości bez udziału paliw kopalnych dla produkcji żelaza i stali z wykorzystaniem bezemisyjnej energii elektrycznej i wodoru, minimalizując w ten sposób emisję dwutlenku węgla w całym łańcuchu wartości.
Technologia HYBRIT polega na zastąpieniu procesu wielkopiecowego, w którym do usuwania tlenu z rudy żelaza wykorzystuje się węgiel i koks, procesem bezpośredniej redukcji, w którym wykorzystuje się wodór produkowany z wody bez udziału paliw kopalnych oraz energię elektryczną pochodzącą z OZE. Zamiast dwutlenku węgla wytwarzana jest para wodna.
Już pierwsze elementy bezemisyjnej stali trafiły do klientów. W czerwcu 2021 roku trzy przedsiębiorstwa mogły zaprezentować pierwszą na świecie próbkę żelazną o obniżonej zawartości wodoru, wyprodukowaną w zakładzie pilotażowym HYBRIT w Luleå. W lipcu 2021 rok spółka SSAB Oxelösund pomyślnie przeprowadziła walcowanie pierwszej stali wyprodukowanej w technologii HYBRIT, tj. z wykorzystaniem 100 proc. wodoru zamiast węgla i koksu. Stal została dostarczona do pierwszego klienta, Volvo Group.
Celem HYBRIT jest wprowadzenie w 2026 roku na rynek stali wolnej od paliw kopalnych i zademonstrowanie tej technologii na skalę przemysłową. Wykorzystując technologię HYBRIT, firma SSAB może potencjalnie zmniejszyć całkowitą emisję dwutlenku węgla w Szwecji o co najmniej 10 proc., a w Finlandii o 7 proc.
H2 Green Steel
Kolejny projekt to H2 Green Steel (H2GS), który będzie działającym na dużą skalę producentem stali opartym na procesie produkcyjnym wolnym od paliw kopalnych, skierowanym do dużych europejskich producentów OEM. Fabryka H2GS będzie zlokalizowana w regionie Boden-Luleå w północnej Szwecji, który oferuje wyjątkowe warunki do produkcji stali bez użycia paliw kopalnych. W ramach projektu powstanie fabryka ekologicznego wodoru o gigantycznej skali, stanowiąca integralną część zakładu produkcji stali. Produkcja rozpocznie się w 2024 roku, a do 2030 roku H2GS będzie mieć roczną zdolność produkcyjną na poziomie 5 milionów ton wysokiej jakości stali.
H2GS liczy na bliską współpracę z założycielami HYBRIT, podzielając ich wizję umiejscowienia Szwecji w czołówce producentów stali wolnej od paliw kopalnych. H2GS opiera się także na doświadczeniach i wnioskach wyciągniętych z utworzenia Northvolt. Model biznesowy opiera się na bliskim partnerstwie z klientami strategicznymi, obejmującym głęboką współpracę w zakresie rozwoju produktu, technologii procesu, strategii recyklingu i logistyki. Całkowite finansowanie pierwszej fazy projektu wynosi około 2,5 mld euro, które zostanie pozyskane poprzez połączenie kapitału własnego i finansowania zielonego projektu.
Ponadto warto dodać, że H2 Green Steel (H2GS) i Iberdrola, wiodąca na świecie firma z branży energii odnawialnej z siedzibą w Hiszpanii, ogłosiły w grudniu 2021 roku partnerstwo w celu budowy zakładu o mocy 1 GW do produkcji zielonego wodoru. Nowy zakład będzie produkował i dostarczał zielony wodór o wolumenie 2 milionów ton, umożliwiając produkcję zielonej stalitali Green Steel przy ograniczeniu emisji CO2 o 95 procent.
Zakład będzie zlokalizowany na Półwyspie Iberyjskim, gdzie obecnie rozważanych jest kilka możliwych lokalizacji, a rozpoczęcie produkcji planowane jest na 2025 lub 2026 rok. Wszystkie lokalizacje, które H2 Green Steel i Iberdrola poddają ocenie, będą miały dostęp do efektywnej kosztowo energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych oraz infrastruktury niezbędnej do skutecznego prowadzenia działalności w zakresie produkcji zielonego wodoru, żelaza i stal. Zakład będzie zlokalizowany na Półwyspie Iberyjskim, gdzie obecnie rozważanych jest kilka możliwych lokalizacji.
Szwecja ma potencjał, aby stać się pionierem w produkcji ekologicznej stali
Pomimo skromnego udziału w produkcji stali w regionie, Szwecja staje się liderem w światowym wyścigu o produkcję stali bez udziału paliw kopalnych na skalę komercyjną. Dwie inicjatywy HYBRIT i H2 Green Steel, oddzielnie, zostały uruchomione, aby do 2030 roku wyprodukować 10 Mt stali surowej rocznie.
– Kraj może pochwalić się największymi w Europie zasobami rudy żelaza i doskonałymi zasobami energii odnawialnej – to dwa podstawowe warunki produkcji zielonego wodoru i pozbawionej węgla stali surowej – wyjaśnia główny analityk Wood Mackenzie, Sohaib Malik.
Technologia elektrolizy alkalicznej najprawdopodobniej odegra kluczową rolę w produkcji ekologicznego wodoru, który ma kluczowe znaczenie dla produkcji ekologicznej stali w Szwecji.
