Stålindustrin går samman för varmare framtid
Effektivare produktion med mindre energiåtgång och lägre koldioxidutsläpp är målet när ett nytt projekt ska undersöka vilka tekniska möjligheter stålindustrin har att ersätta fossila värmningssystem med elektrisk värmning. Flera av Sveriges ståltillverkare deltar i projektet.
I projektet tittar man på ämnesvärmning där värmningsprocesser genom högre verkningsgrad och mindre materialförluster kan leda till betydande sänkningar av koldioxidutsläpp och skapa konkurrensfördelar för stålföretagen på en global marknad.
Jernkontoret äger projektet som leds av Björn Ahlqvist på COWI.
– Stora delar av svensk stålindustri gör i projektet gemensam sak av att utreda möjligheter med elektrisk ämnesvärmning. Vi låter specialister från respektive företag ingå i en gemensam arbetsgrupp, något som jag tror enbart skulle kunna hända här i Sverige.
Energimyndigheten har beviljat projektet Elektrisk ämnesvärmning för applikationer inom stålindustri inom utlysningen Industrins energi- och klimatomställning.
– Vi kommer att utvärdera framtida potentiella system för ämnesvärmning som exempelvis induktionsvärmning, plasmabrännare och motståndsvärmning i extremt höga temperaturer. Jag är övertygad om att resultatet kommer leda till tekniska lösningar som stärker svensk industri, fortsätter Björn Ahlqvist.
Ämnesvärmning är en av de mest utmanande processerna inom ståltillverkningen på grund av att energianvändningen är så hög. Samtidigt innebär det att miljövinsterna blir desto större om fossilt bränsle kan ersättas med förnybart.
Elektrisk ämnesvärmning används idag främst för värmebehandling i lägre temperaturer, generellt upp till 1000 °C. Potentialen ligger i att med hjälp av ny teknik och nya sätt att tillföra värmeenergi kunna nyttja elektriska system i högre temperaturer. Även riktad värmning till material då behov finns under bearbetningsprocessen.
Genom att ersätta fossila bränslen med elektricitet kan behovet av tillförd energi reduceras med cirka 30 procent. Utsläpp av koldioxid upphör helt förutsatt att fossilfri el används. Emissioner i form av kväveoxider är inte aktuellt då elektricitet används som värmekälla.
Det är alltså möjligheterna med elektrisk ämnesvärmning inom stålindustrin som behöver klargöras. För högtemperatursapplikationer saknas kunskap om begränsningar, förutsättningar och vilka möjligheter som finns med elektrisk ämnesvärmning. Och det är bråttom. Ugnar som tas i bruk i dag kan mycket väl vara i drift 2045 då Sverige enligt regeringens mål ska vara ett land med netto-noll utsläpp av koldioxid.
I projektet kommer prestanda och funktion för utvalda elektriska system beskrivas i detalj, tester kommer genomföras, expertutlåtanden sammanställs och dokumenteras. Projektet förväntas kunna vara en viktig del i beslutsunderlaget för stålindustrins framtida investeringar gällande ämnesvärmning.
– En förutsättning för omställningen är att fossilfritt producerad el finns tillgänglig till en rimlig kostnad. Projektet omfattar inte att utreda tillgänglig effekt och tillgång på fossilfri el men kommer att visa potentialen om elleveransen kan säkerställas. Ska energiförsörjningen på sikt bli hållbar krävs att det finns tillgänglig fossilfri energi att tillgå för alla branscher som ställer om. Detta projekt kommer att reducera stålindustrins behov av gasformigt bränsle till förmån för el, understryker Björn Ahlqvist.
– Vi siktar på att öka kunskapsnivån så att begränsningar och möjligheter med elektrisk ämnesvärmning kan lyftas och dryftas. Vår förhoppning är naturligtvis att den tekniska elektrifieringspotentialen är ännu högre än förväntat, inte minst med hjälp av ny teknik och innovativa lösningar, säger Helena Malmqvist, forskningschef på Jernkontoret.
Flera av Sveriges ståltillverkare deltar i projektet vilket underlättar vägen från studie till investeringar. Projektet startar nu i januari 2020 och sträcker sig fram till mitten av 2021 med en total budget på 3,4 miljoner kronor.
Jernkontoret är projektägare och projektet leds av COWI. Projektet stödjs av industrin genom SSAB, Outokumpu, Kanthal, Uddeholms, Ovako och Linde.