Hidrojenle çelik üretimi: endüstriyel ölçekte başarılı cevher azaltımı

Namibya'da SuSteelAG konsorsiyumu, demir cevherini (düşük kaliteli olsa bile) iklim açısından nötr bir şekilde doğrudan indirgenmiş demire dönüştürmek için endüstriyel ölçekte ilk pratik testi başarıyla gerçekleştirdi. Bu, projeye liderlik eden Federal Malzeme Araştırma ve Test Enstitüsü (BAM) tarafından rapor edilmektedir.

Avustralya, Almanya ve Namibya tarafından desteklenen uluslararası SuSteelAG (Avustralya ve Almanya'dan Sürdürülebilir Çelik) projesi, BAM'ın koordinasyonunda hidrojen bazlı bir doğrudan indirgeme süreci geliştiriyor. Bu, küresel CO₂ emisyonlarının yaklaşık yüzde yedisine neden olan çelik endüstrisini karbondan arındırmayı amaçlıyor.

Düşük demir içerikli demir cevheri

BAM'a göre anlaşmazlık noktalarından biri: Bugüne kadar iklim açısından nötr çelik üretimi yalnızca yüzde 70 civarında yüksek demir içeriğine sahip birinci sınıf cevherlerle mümkün oldu. Ancak bu cevherler dünya çapında az bulunur ve buna bağlı olarak pahalıdır. Ek olarak, cevherin pelet haline getirilmesi için maliyet ve enerji açısından yoğun bir ön işlem yapılmasını gerektiren bir şaft fırını kullanılmalıdır. Namibya'da kullanılan proses aynı zamanda ilk kez daha düşük cevher kalitelerini kullanılabilir hale getirebilir ve yeşil çelik üretimi için daha geniş bir hammadde tabanı açmayı amaçlamaktadır.

Nisan ayı başında, Namibya'daki Oshivela tesisinin, 80 ton Avustralya demir cevherini, iklim açısından nötr bir şekilde, elektrikle çalışan bir hidrojen döner fırında başarıyla doğrudan indirgenmiş demire dönüştürdüğü söyleniyor. Ön işlemden geçirilmemiş Avustralya demir cevheri, yaklaşık yüzde 56 oranında nispeten düşük bir demir içeriğine sahipti. Saatte yaklaşık beş tonluk bir üretimle demire dönüştürüldü.

SuSteelAG uluslararası konsorsiyumunun koordinatörü Christian Adam (BAM) şöyle açıklıyor: “İlk kez, endüstriyel üretim için ilgi çekici bir ölçeğe ulaştık ve düşük kaliteli cevherlerin hidrojen bazlı doğrudan indirgenmesinin ekonomik olarak gerçekleştirilebileceğini kanıtladık; bu, Almanya'da yeşil çelik üretimini hızlandırmanın anahtarıdır. Ayrıca, birinci sınıf cevherlerin sınırlı mevcudiyeti nedeniyle iklim açısından nötr çelik üretiminde bir darboğaz tehdidi de yok.”

Bir sonraki adımda Namibya'da rafine edilen demir Almanya'ya gönderilecek ve Salzgitter Mannesmann Forschungs GmbH tarafından incelenecek. Gelecekte rafine demir, otomobiller ve diğer ürünler için iklim dostu çelik üretmek amacıyla kullanılacak. Ayrıca RWTH Aachen (mineral hammaddelerin işlenmesine yönelik öğretim ve araştırma alanı teknolojileri – AMR), daha düşük demir içeriğine sahip Avustralya cevherlerinin doğrudan indirgeme için nasıl daha da optimize edilebileceğini araştıracak.

Katılımcılar ve sponsorlar

Namibya'daki döner hidrojen fırını, proje ortağı HyIron Green Technologies tarafından işletiliyor. Geliştirme ve inşaatın büyük ölçüde Alman endüstriyel fırın üreticisi TS Elino GmbH'ye bağlı olduğu söyleniyor. Demir cevheri, yine SuSteelAG'ın bir parçası olan Avustralyalı madencilik ve teknoloji grubu Fortescue tarafından tedarik edildi. HyIron GmbH'nin yanı sıra Fraunhofer İnce Film ve Yüzey Teknolojisi Enstitüsü IST, Fraunhofer Seramik Teknolojileri ve Sistemleri Enstitüsü IKTS, Heidelberg Manufacturing Deutschland GmbH ve HANSAPORT da SuSteelAG konsorsiyumunda yer alıyor. SuSteelAG, Federal Araştırma, Teknoloji ve Uzay Bakanlığı (BMFTR) tarafından 7. Enerji Araştırma Programı kapsamında yaklaşık 4,5 milyon euro ile finanse ediliyor. Namibya'daki HyIron Green Technologies'in döner fırını, Federal Ekonomik İşler ve Enerji Bakanlığı'nın (BMWE) desteğiyle oluşturuldu.

(kbe)