Svensk hållbar uppfinning revolutionerar stålets återvinningsprocess

Stålindustrin står inför en stor utmaning att i möjligaste mån skyndsamt åtgärda sina återvinningsproblem och CO2 utsläpp. I dagsläget saknar stålindustrin en fossilfri lösning för att återvinna de restprodukter och avfall som uppstår vid stålproduktion. Genom att anamma GreenIrons banbrytande teknik skulle det vara möjligt för stålindustrin att omedelbart börja bidra till flera av FNs Agenda 2030 mål bl.a.

• Mål 9, Hållbar Industri. GreenIrons lösning skulle göra stålindustrin mer hållbar med en effektivare resursanvändning och en miljövänlig industriprocess. Tekniken är beprövad gällande järnoxider men tros även fungera för att återvinna bl.a kobolt, molybden och koppar
• Mål 12, Hållbar produktion. GreenIrons lösning skulle bidra till en ansvarsfull hantering av avfall genom att minska behovet av deponering.
• Mål 13, Bekämpa klimatförändring. GreenIrons lösning skulle minska stålindustrins GHG utsläpp.

GreenIron avser inte att driva anläggningar i egen regi utan att licensiera sin teknik för att möjliggöra en snabb omställning till fossilfri återvinning av stålindustrins restprodukter och avfall. GreenIron teknikens potential att bidra till att minska stålindustrins GHG utsläpp är betydande. Den globala stålproduktionen var 1.87 miljarder ton 2019 och man uppskattar att, beroende på stålsort, mellan 2 och 5 procent blir till restprodukter i produktionsprocessen d.v.s. upp till 90 miljoner ton per år.

Upphovsmannen bakom GreenIrons fossilfria teknologi, Hans Murray, påbörjade sin forskning avseende återvinning av sekundärmaterial med vätgas redan på slutet av 1960-talet. Processen utvecklades och testades i laboratoriemiljö varefter en 5-tons klockugn för produktionsbruk uppfördes i mitten av 1970-talet vid ett stålverk i Bergslagen. Anläggningen kördes och producerade framgångsrikt under en provperiod på drygt sex månader, men då processen var cykelbaserad och småskalig, samt att miljöpåverkan vid denna tid inte var en prioriterad fråga, fanns det inte tillräckligt med industriellt engagemang för att börja använda sig av den nya innovativa tekniken. Ritningarna lades på hyllan.

Idag har dock miljöpåverkan blivit en mycket central fråga för stålindustrin, och 2016 påbörjade GreenIron arbetet med att uppdatera ritningarna till sin vätgasbaserade och hållbara teknologi enligt de tekniska landvinningar som skett de senaste decennierna. I december 2019 erhöll GreenIron sitt första patent för sin unika och förbättrade process- och systemlösning från Svenska Patent- och Registreringsverket. Idag har de tre patent kopplade till utvinning av rena metaller från metalloxider och ett avseende fossilfri uppkolning.

Produktionsprocessen består av en klockugn med elektriska värmeelement. Ugnen laddas med pellets som skapas av restprodukter från stålproduktionen som t.ex. glödskal, filterstoff eller slipavfall. Ugnen evakueras, därefter tillsätts vätgas under högt tryck, och när vätgasen träffar syreoxiden vid cirka 550 graders temperatur gifter sig vätet med syret och vatten bildas. Oxiderna i de ingående restprodukterna reduceras och kvar får man den rena metallen. Vad som enligt GreenIron gör deras process så unik är att det främst är naturlagarna kring tryckskillnader, vikt och temperatur som driver processen. Detta tillsammans med den förhållandevis låga temperaturen och det slutna cirkulära systemet, där all vätgas konsumeras eller återvinns, skapar en mycket energieffektiv lösning som endast motsvarar cirka två tredjedelar av den energiåtgång som de existerande fossilbaserade lösningarna kräver. Den låga temperaturen, och att materialet bearbetas i fast form genom hela processen, ger även ett minimalt slitage och därmed låga underhållskostnader.

Vidare bidrar idag det faktum att GreenIron processen är småskalig och cykelbaserad, vilket ansågs som något negativt på 70-talet, till GreenIrons konkurrenskraft. Tack vare att processen är småskalig kan stålverken på plats anlägga en ugn och fossilfritt återvinna sina restprodukter som förnärvarande deponeras, eller transporteras och återvinns externt med fossilbaserade processer till en högre kostnad både miljömässigt och ekonomiskt. Ugnen är endast 2,5 meter i diameter och har en kapacitet på cirka 40’000 ton per år, men lösningen är modulär och därmed teoretiskt oändligt skalbar om högre kapacitet önskas. Småskaligheten gör också att ugnen är billig utifrån ett investeringsperspektiv. En produktionsugn kostar runt 20 miljoner kronor.

En cykelbaserad process innebär också frihet att kunna variera insatsmaterialet på en cykel-till-cykel bas. Med andra ord kan man t.ex. behandla glödskal med ett visst innehåll i en cykel för att sedan behandla slipavfall med ett annat metallinnehåll i nästa cykel.  Ugnen kan även användas till att kostnadsmässigt konkurrenskraftigt reducera järnmalm till ren järnsvamp som ett komplement eller substitut till ren väldefinierad skrotråvara. Majoriteten av de svenska stålverken är helt beroende av  skrot som råvara till sina ljusbågsugnar och det råder en oro över att Sverige kommer att tvingas börja importera skrot när SSAB planerar att ställa om från masugn till ljusbågsugnstillverkning i Oxelösund 2025, och man befarar att det då finns en stor risk för kraftigt stigande skrotpriser.

GreenIrons produktionskostnad är redan nu lägre eller jämförbar med existerande lösningar. Det är dock mycket troligt att priset för att tillverka vätgas, som står för 85 procent av GreenIrons produktionskostnad kommer att fortsätta att minska i takt med den ökande forskningen och nya tekniska landvinningar, medan priset för utsläppsrätter förväntas öka. Vilket tillsammans kommer att ytterligare stärka GreenIron teknikens konkurrenskraft och förhoppningsvis göra det mer och mer attraktivt för stålindustrin att ställa om till GreenIrons hållbara återvinningslösning så fort som möjligt.