Vad menas med grönt stål?

Stål tillverkat utan fossilt kol som reduktionsmedel — vanligen genom att vätgas från fossilfri el ersätter koks, med vatten i stället för koldioxid som restprodukt.

Varför släpper traditionell ståltillverkning ut så mycket koldioxid?

Kemin kräver det: kol binder järnmalmens syre och avgår som koldioxid. Utsläppen sitter i processen, inte bara i energin.

Det porösa metalliska järn som bildas vid direktreduktion av järnmalm. Järnsvampen smälts sedan till stål i elektriska ugnar.

Ett svenskt industrisamarbete som utvecklat och demonstrerat vätgasbaserad ståltillverkning, med pilotleveranser av fossilfritt stål i början av 2020-talet.

Vad är största hindret för grönt stål?

Elförsörjningen — vätgasproduktion i full skala kräver mycket stora mängder fossilfri el, vilket ställer krav på utbyggd produktion och elnät.

Vad är grönt stål — och varför satsar Sverige så stort på det?

Grönt stål är stål framställt utan kol som reduktionsmedel — i stället används vätgas producerad med fossilfri el, och restprodukten blir vatten i stället för koldioxid. Tekniken kallas direktreduktion med vätgas och angriper stålindustrins kärnproblem: traditionell masugnsproduktion står för en betydande del av världens koldioxidutsläpp, i Sverige historiskt omkring en tiondel av landets totala utsläpp.

Stål är världens viktigaste konstruktionsmaterial — och ett av klimatomställningens svåraste problem. Att göra järn av järnmalm har i århundraden krävt kol, med koldioxid som oundviklig följd. Grönt stål är samlingsnamnet på teknikerna som bryter den kopplingen, och Sverige har seglat upp som ett av världens centrum för utvecklingen.

Hur tillverkas stål traditionellt?

I en masugn reduceras järnmalm — järnoxid — till råjärn med hjälp av koks, förädlat kol. Kolet binder malmens syre och avgår som koldioxid: kemin i sig, inte bara energin, skapar utsläppen. Det är därför stålverk inte kan klimatbantas enbart med grön el; själva processen måste bytas. Globalt står järn- och stålindustrin för en betydande andel av alla koldioxidutsläpp, och i Sverige har ståltillverkningen historiskt svarat för ungefär en tiondel av landets utsläpp — till stor del från enskilda anläggningar.

Hur fungerar grönt stål?

Vätgas ersätter kolet: i en direktreduktionsanläggning möter järnmalmen vätgas i stället för koks. Vätet binder syret — och restprodukten blir vattenånga i stället för koldioxid.
Resultatet kallas järnsvamp: ett poröst, metalliskt järn som sedan smälts till stål i elektriska ljusbågsugnar.
Fossilfri el är förutsättningen: vätgasen framställs genom elektrolys av vatten, vilket kräver mycket stora mängder el — hela kedjans klimatnytta står och faller med att elen är fossilfri.
Skrotbaserat stål är det andra spåret: att smälta om återvunnet stål i elugnar är redan i dag ett etablerat, utsläppssnålt sätt att göra stål — men skrotet räcker inte till världens efterfrågan, därför behövs malmbaserat grönt stål.

Varför sker utvecklingen just i Sverige?

Kombinationen är svårslagen: järnmalm av hög kvalitet i norr, god tillgång till fossilfri el, en sammanhållen industrikedja från gruva till färdigt stål och lång stålindustritradition. Initiativet Hybrit — ett samarbete mellan stål-, gruv- och energiindustrin — visade tekniken i pilotskala och levererade vätgasreducerat stål till första kunder redan i början av 2020-talet, och i Norrbotten byggs storskalig produktion i flera projekt. Utvecklingen har samtidigt gjort norra Sveriges elförsörjning, tillståndsprocesser och kompetensbehov till rikspolitiska frågor.

Vilka är utmaningarna?

Elbehovet: storskalig vätgasproduktion kräver elmängder i klass med hela dagens industrisektorer — utbyggd fossilfri elproduktion och elnät är flaskhalsen.
Kostnaden: grönt stål är i dagsläget dyrare att producera; betalningsviljan hos kunder som fordonsindustrin och styrmedel som utsläppshandel avgör kalkylen.
Skalan: att gå från pilot till miljontals ton är ett industriellt jättekliv med långa byggtider och stora investeringar.
Vätgaslagring och logistik: jämn produktion kräver lager som buffrar mellan elprisets och elproduktionens svängningar.

Trots utmaningarna betraktas vätgasvägen brett som stålets mest framkomliga väg mot nollutsläpp — och för svensk industri som en möjlighet att exportera inte bara stål, utan tekniken själv.