Ståltillverkaren ArcelorMittal ska i ett pilotprojekt i Brasilien testa en ny metod för att producera vätgas från masugnsgaser – helt utan användning av elektricitet. Tekniken kommer från det amerikanska uppstartsföretaget Utility Global och bygger på en fastoxidreaktor som utnyttjar restgaser från ståltillverkningen.
Pilotprojektet genomförs vid ArcelorMittals stålverk i Juiz de Fora i delstaten Minas Gerais i södra Brasilien. Här ska bolaget pröva Utility Globals så kallade H2Gen-teknik, som utnyttjar den kemiska energin i masugnsgaser för att spjälka vatten till vätgas och syrgas utan extern elförsörjning.
Vid ståltillverkning i masugn används koks (tillverkad av stenkol) för att uppnå de höga temperaturer och kemiska reaktioner som krävs för att framställa järn ur järnmalm. En biprodukt av denna process är masugnsgas – ett restflöde som till största del består av kolmonoxid och koldioxid.
Gasdriven elektrolysreaktor utvecklad i USA
Det är här Utility Globals reaktor kommer in i bilden. Företaget, baserat i Houston, har utvecklat en patenterad fastoxidreaktor som använder restgaserna tillsammans med ånga för att framställa vätgas. Vattenmolekyler spjälkas vid den negativt laddade elektroden (katoden) till vätgas och syrgas, medan kolmonoxiden reagerar med syrgasen vid den positivt laddade elektroden (anoden) och bildar koldioxid.
I denna process frigör kolmonoxiden elektroner när den övergår till koldioxid, samtidigt som vattenmolekylerna tar upp dessa elektroner för att bilda vätgas. Elektronflödet mellan elektroderna skapar en elektrisk ström, vilket driver reaktionen. Resultatet blir ett elektrolyssystem som är självförsörjande på el och därmed inte kräver någon yttre energikälla.
Enligt Utility Global kan systemet producera upp till tre ton vätgas per dag. Tekniken befinner sig nu i så kallad FEED-fas (Front-End Engineering and Design), där företagets ingenjörer utreder de tekniska och ekonomiska förutsättningarna för att installera reaktorn vid stålverket i Juiz de Fora.
– Det här projektet representerar ett gemensamt åtagande att skala upp affärs- och teknikinnovationer som stödjer den globala energiomställningen, säger Parker Meeks, vd för Utility Global.
Meeks var tidigare vd för amerikanska Hyzon Motors, en tillverkare av vätgasdrivna lastbilar som gick i konkurs tidigare i år.
Osäkert hur vätgasen ska användas
Det är ännu oklart hur ArcelorMittal planerar att använda den vätgas som produceras i det brasilianska projektet. Företaget har tidigare aviserat planer på att använda grön vätgas istället för koks i sina masugnar genom den så kallade direktreduktionstekniken (DRI). Denna teknik kräver stora mängder vätgas men kan avsevärt minska utsläppen från ståltillverkning.
I november 2023 meddelade dock ArcelorMittal att man skjuter upp flera av sina vätgassatsningar, bland annat i Tyskland. Trots att bolaget tilldelats motsvarande 1,3 miljarder euro i offentliga subventioner för att ställa om två av sina tyska stålverk, valde man att avbryta projekten. Orsaken uppgavs vara de fortsatt höga kostnaderna för både grön vätgas och fossil naturgas.
ArcelorMittal har trots detta fortsatt att investera i vätgasrelaterad teknik. År 2024 investerade bolaget fem miljoner dollar genom sin XCarb Innovation Fund i Utility Global. Fonden är inriktad på att stötta teknik som bidrar till minskade koldioxidutsläpp i stålindustrin.
– Vi är stolta över att ta vår H2Gen-lösning till industrins framkant i samarbete med en av världens mest framtidsinriktade ståltillverkare, säger Parker Meeks.
Vätgas och CCS kan bli lösningar efter 2030
ArcelorMittal har även varit delaktiga i flera projekt som kombinerar vätgasproduktion med koldioxidinfångning (CCS). Företagets vd Alain Le Grix de la Salle har i andra sammanhang betonat att grön vätgasbaserad ståltillverkning fortfarande är ett möjligt spår för framtiden, men att både vätgas och CCS i dagsläget snarare är lösningar som kan bli aktuella efter år 2030.
Tekniken som nu testas i Brasilien är ett alternativ till traditionell elektrolys där el krävs för att spjälka vattenmolekyler. Om tekniken visar sig fungera i praktiken, kan det bli ett nytt sätt för industrin att utnyttja sina egna restgaser för att producera vätgas – och samtidigt minska sina utsläpp.
Källa: Recharge News
