Offenes Forschungsprojekt zur Förderung emissionsfreier Stahlproduktion

Dieses ehrgeizige offene Forschungsprojekt wird der internationalen Stahlindustrie bahnbrechende kohlenstoffarme Technologien und Fähigkeiten zur Verfügung stellen.

Das Forschungs- und Entwicklungsprojekt Hydra (88 Mio. €) wird im Rahmen des EU-Programms NextGenerationEU der Europäischen Kommission finanziert und vom italienischen Ministerium für Unternehmen und Made in Italy über das Centro Sviluppo Materiali (CSM) von RINA in Castel Romano (Italien) unterstützt und ist Teil der IPCEI (Important Projects of Common European Interest). Die wasserstoffbetriebene Pilotanlage wird einen 30 m hohen Turm für die Direktreduktion von Eisenerz (DRI), einen Elektrolichtbogenofen (EAF) und einen Wiederaufwärmofen umfassen, die alle nahezu emissionsfrei arbeiten werden, um alle Arten von "grünem Stahl" herzustellen.

Jede Tonne Stahl, die in einem Hochofen produziert wird, erzeugt bis zu zwei Tonnen CO2. Der Einsatz eines Elektrolichtbogenofens (EAF) reduziert diesen Wert zwar auf 0,68 Tonnen, aber der Durchschnitt der gesamten weltweiten Stahlproduktion liegt derzeit bei 1,63 Tonnen CO2 pro Tonne Stahl. Das offene Forschungsprojekt Hydra zielt darauf ab, die Emissionen auf nur ein Kilogramm CO2 pro Tonne Stahl zu senken, und wird der Industrie auf ihrem Weg zur Netto-Null-Emission diese weltverändernde Technologie zur Verfügung stellen.

Ugo Salerno, Vorstandsvorsitzender von RINA, sagte: "Die neue Anlage wird den gesamten Stahlherstellungsprozess sauberer machen. Darüber hinaus wird sie eine völlig offene Versuchsanlage bieten, die Stahlherstellern weltweit zur Verfügung steht, um sich der Herausforderung der Dekarbonisierung zu stellen und die Qualität von Stahl zu demonstrieren, der mit Wasserstoff anstelle von kohlenstoffbasierten Energieträgern hergestellt wird".

Der DRI-Turm, in dem Eisenerz (Oxid) zu metallischem Eisen reduziert wird, wird zunächst mit Erdgas betrieben. Anschließend wird das Projektteam die Produktion mit einem Gasgemisch mit steigendem Wasserstoffanteil und schließlich mit 100 % Wasserstoff testen. Die Testergebnisse sollen Aufschluss über die Qualität des Stahls geben, der mit Wasserstoff als Reduktionsmittel im DRI-Turm des Elektrostahlwerks hergestellt wird, sowie über die Materialien und die Infrastruktur, die die Stahlindustrie benötigt, um dieses Gas in der Produktion einzusetzen. Das Projektteam, dem bis zu 120 Ingenieure angehören, wird auch die Auswirkungen verschiedener Rohstoffmischungen bewerten, bei denen metallisches Eisen aus dem DRI-Turm und Stahlschrott im Prozess verwendet werden.

Der Bau der Anlage soll bis 2025 abgeschlossen sein. Wenn sie voll in Betrieb ist, wird sie bis zu sieben Tonnen Stahl pro Stunde für die Forschung produzieren.

"Das wirklich Einzigartige an diesem Projekt ist, dass es sich um eine offene Forschungsanlage handelt. Es ist nicht darauf ausgelegt, einem bestimmten Stahlhersteller einen kommerziellen Vorteil zu verschaffen, sondern soll die Industrie und die Welt auf dem Weg zu einer 100-prozentigen Wasserstoffproduktion mit nahezu null Emissionen voranbringen. Aus diesem Grund wurde das Hydra-Projekt von Anfang an von führenden europäischen Stahlherstellern, Anlagenlieferanten, Energieversorgern und wichtigen Interessengruppen der Branche unterstützt. Es gibt zahlreiche Infrastruktur- und Industrieprojekte zur Nutzung von Wasserstoff, und wir hoffen, dass dieses Projekt dazu beitragen wird, diese Projekte voranzutreiben, indem es einen klaren Bedarf in der Lieferkette der Stahlindustrie identifiziert", schließt Salerno.

Letztendlich hängt die Technologie von der Verfügbarkeit von Wasserstoff als Energieträger für die Stahlproduktion ab. Im Rahmen von HYDRA wird RINA auf der Grundlage seiner umfangreichen Erfahrungen mit wasserstoffbasierten Dekarbonisierungstechnologien, einschließlich des weltweit ersten Versuchs mit einem 30-prozentigen Gas-Wasserstoff-Gemisch beim Stahlschmieden, ein Test- und Qualifizierungszentrum für Materialien und Komponenten für den Transport und die Speicherung von Wasserstoff einrichten und ein internationales Kompetenzzentrum für die Verbreitung von Wasserstoff-Know-how aufbauen, das die Zusammenarbeit und Forschung zwischen den Akteuren des Stahl- und Energiesektors fördert.

Quelle und Grafiken: RINA S.p.A.