W północnej Szewcji, w Luleå SSAB, LKAB i Vattenfall rozpoczęły budowę pilotażowego magazynu wodoru. Pilotażowy magazyn do składowania wodoru gazowego umieszczony  jest w skalnej komorze,  w pobliżu HYBRIT – obiektu przeznaczonego do bezpośredniej redukcji.

Inicjatywa HYBRIT została zapoczątkowana w 2016 roku przez SSAB, LKAB (największy europejski producent rudy żelaza) i Vattenfall (jeden z największych producentów energii elektrycznej w Europie) . Pilotażowy obiekt do produkcji niezawierającego paliw kopalnych żelaza gąbczastego w Luleå został oddany do użytku 31 sierpnia 2020 roku.  24 marca br. Wytypowano lokalizację w Gällivare budowę obiektu demonstracyjnego do produkcji na skalę przemysłową. W celu opracowania technologii przechowywania wodoru, w ramach wspólnej inicjatywy SSAB, LKAB i Vattenfall HYBRIT, Hybrit Development AB rozpoczyna budowę magazynu wodoru w Svartöberget.

Firmy zamierzają stworzyć całkowicie wolny od paliw kopalnych łańcuch: od kopalni do gotowej stali, z elektrycznością i wodorem. Inicjatywa ma potencjał zmniejszenia emisji dwutlenku węgla o 10 procent w Szwecji oraz 7 procent w Finlandii. Przemysł stalowy odpowiada obecnie za 7 procent całkowitej globalnej emisji dwutlenku węgla.

Jest to ważny krok w rozwoju produkcji stali, wolnej od paliw kopalnych i emisji gazów cieplarnianych. Koszt inwestycji w wysokości nieco ponad 250 mln SEK jest równo podzielony między spółki holdingowe i Szwedzką Agencję Energetyczną, która zapewnia wsparcie za pośrednictwem Industriklivet.

Industriklivet jest długofalową inicjatywą rządu, która ma na celu wsparcie przejścia Szwecji do 2045 roku, do stanu wolnego od użycia paliw kopalnych.

Wodór, który zastąpi węgiel i koks, jest kluczowym elementem techniki produkcji wolnej od paliw kopalnych żelaza i stali, gdzie emisja dwutlenku węgla zostanie praktycznie wyeliminowana.

Technika zastosowana do budowy magazynu wodoru określa się mianem LRC (Lined Rock Cavern) i oznacza, że ​​ściany komory są pokryte starannie dobranym materiałem jako warstwa uszczelniająca.

Przewiduje się, że przestrzenie magazynowe odegrają kluczową rolę w przyszłym bilansowaniu mocy i energii oraz w produkcji wodoru na dużą skalę. Oczekuje się, że pilotażowy magazyn będzie gotowy pomiędzy 2022 a 2024 rokiem.

Wolna od paliw kopalnych produkcja żelaza i stali z wykorzystaniem technologii HYBRIT, odpowiadająca aktualnemu poziomowi produkcji SSAB, będzie wymagała około 15 TWh rocznie. Po zakończeniu konwersji LKAB działalność będzie wymagała łącznie około 55 TWh energii elektrycznej rocznie. Tak duże zapotrzebowanie będzie to inicjowało szybsze i bardziej przewidywalne procesy wydawania pozwoleń na rozbudowę szwedzkiej sieci elektroenergetycznej.

„Jesteśmy bardzo zadowoleni, że HYBRIT nadal jest liderem w rozwoju wydajnej produkcji stali od użycia paliw kopalnych. Aktualnie budujemy również pilotażowy magazyn wodoru w Luleå. Magazynowanie daje możliwość zróżnicowania odpowiedzi na zapotrzebowanie na energię elektryczną, ale również  pomoże w stabilizacji systemu energetycznego poprzez produkcję wodoru: gdy jest dużo energii elektrycznej, na przykład przy wietrznej pogodzie, oraz wykorzystanie zmagazynowanego wodoru, gdy system elektroenergetyczny jest obciążony ” – mówi Andreas Regnell, prezes zarządu w HYBRIT.

„Opracowując metodę magazynowania wodoru i zapewniając dostęp do energii elektrycznej, tworzymy łańcuch pozbawiony użycia paliw, w którym wszystkie elementy są wolne od paliw kopalnych – od wydobycia po energię elektryczną i gotową stal” – mówi Martin Pei, dyrektor techniczny SSAB i członek zarządu HYBRIT.

„To kolejny ważny krok, nie tylko dla nas, ale także dla konwersji całej branży. Dzięki HYBRIT współpracujemy również nad rozwiązaniami technologii przechowywania wodoru w efektywny sposób, co jest kluczem do możliwości produkowania niezawierającego paliw kopalnych żelaza - surowca do produkcji stali. LKAB będzie musiało zostać w przyszłości największym producentem wodoru w Szwecji i być może w Europie, a projekt pilotażowy dostarcza dodatkowej wiedzy do dalszych prac nad pierwszy na świecie wolnym od paliw kopalnych łańcuchu dla przemysłu żelaza i stali” – mówi Lars Ydreskog, dyrektor projektów strategicznych w LKAB i członek zarządu HYBRIT.

Magazyn wodoru o pojemności 100 metrów sześciennych jest budowany w zamkniętej jaskini skalnej około 30 metrów pod ziemią. Lokalizacja magazynu pod ziemią daje możliwość zapewnienia odpowiedniego ciśnienia potrzebnego do magazynowania dużych ilości energii, w opłacalny sposób. Zastosowana technologia jest dostosowana do warunków podłoża skandynawskiego. Przy budowie zachowane są wszystkie wymogi bezpieczeństwa.

Wodór wolny od paliw kopalnych ma kluczowe znaczenie w procesie HYBRIT. Produkcja wodoru tania, i nieskomplikowana – poprzez elektrolizę wody – przy użyciu energii elektrycznej bez paliw kopalnych. Wodór wytwarzany przez elektrolizery można wykorzystać natychmiast lub przechowywać do późniejszego wykorzystania. Magazyn jest oparty na sprawdzonej technologii, a wodór jest używany w reaktorze bezpośredniej redukcji do usuwania tlenu z grudek rudy żelaza. Powstałe w wyniku tego procesu żelazo jest wolne od paliw kopalnych, jest następnie wykorzystywane jako surowiec do produkcji stali.

Już od 2021 roku pilotażowy obiekt HYBRIT do bezpośredniej redukcji będzie w stanie wytwarzać niezawierające paliw kopalnych żelazo gąbczaste do produkcji stali na potrzeby klientów.

Postęp, który wprowadza na rynek inicjatywa HYBRIT, rzuca wyzwanie istniejącym i komercyjnie dostępnym technologiom. Głównym celem jest wyeliminowanie emisji dwutlenku węgla, poprzez wykorzystanie całkowicie wolnych od paliw kopalnych materiałów i energii we wszystkich elementach łańcucha. W związku z tym emisja dwutlenku węgla z procesów technologicznych zostanie zastąpiona emisją pary wodnej.