LKAB geht den nächsten Schritt zum fossilfreien Erz

Schweden. Eine fossilfreie Stahlherstellung im industriellen Maßstab ist nach heutigem Wissenstand möglich. Den Rohstoff dazu, fossilfrei produzierten Eisenschwamm, will das Bergbauunternehmen LKAB liefern: Insgesamt umgerechnet rund 40 Milliarden Euro sollen in die Umstellung der Produktion gesteckt werden. Der Haken: Für den Prozess wird sehr viel fossilfreie Energie benötigt.

LKAB Bohrrigg

Bohrrigg unter Tage. Foto LKAB

Die Revolution der Stahlherstellung ist bereits im Gang: Seit August wird in der Pilotananlage von HYBRIT in Luleå aus gewöhnlichen Erzpellets zunächst mithilfe von Wasserstoff Eisenschwamm hergestellt. Dabei werden Prozesse erforscht und optimiert, die bisher in dieser Größenordnung nicht getestet werden konnten. In einem weiteren Schritt kann aus dem Eisenschwamm (auch direkt reduziertes Eisen genannt) in einem Lichtbogenofen Stahl hergestellt werden. Dem Prozess kann auch Schrott beigemischt werden. Partner bei HYBRIT sind SSAB (Stahlherstellung), LKAB (Bergbau) und Vattenfall (Energieerzeugung).

Stahlwerke der Zukunft nutzen Lichtbogenöfen und Eisenschwamm

Stahlwerke der Zukunft würden für den notwendigen chemischen Prozess der Reduktion also keine Kohle und keine konventionellen Hochöfen mehr einsetzen und könnten damit ihren CO2-Ausstoss enorm reduzieren. SSAB mit seinen Hochöfen in Luleå und Oxelösund ist in Schweden allein für zehn Prozent des CO2-Ausstosses verantwortlich. Stahlwerke der Zukunft werden, darauf setzt LKAB, nur noch Lichtbogenöfen einsetzen. In diesen ließe sich der fossilfrei produzierte Eisenschwamm aus Nordschweden perfekt schmelzen. Von der Investition in die Entwicklung erwartet sich der staatseigene schwedische Bergbauriese mittel- und langfristig einen Marktvorteil. Der Umstellungsprozess soll über 15 bis 20 Jahre laufen. Weltweit sind Erz- und Stahlproduktion gemeinsam für etwa ein Viertel des CO2-Ausstoßes verantwortlich. Bewährt sich die Technik, könnte dies auch andere überzeugen, auf die klimafreundlichere Variante umzusteigen.

Eisenschwamm

Eisenschwamm. Foto LKAB

Bisher wird das Erz aus den LKAB-Gruben in Kiruna, Malmberget und Svappavaara in Anreicherungswerken direkt vor Ort zu Pellets verarbeitet, die dann weiter zum Kunden transportiert werden. In einem Werk in Malmberget laufen zurzeit Versuche zur Pelletsherstellung mit Biobrennstoffen. Dies soll aber nur der Zwischenschritt und Übergangslösung sein: Langfristig setzt LKAB darauf, das Erz aus den Gruben direkt zu Eisenschwamm zu verarbeiten, der dann an die Kunden geliefert wird.

LKAB will noch tiefer nach Erz graben

Die Umstellung des Endproduktes ist wiederum nur ein Teil von LKABs Zukunftskonzept: An den großen Standorten in Nordschweden wird seit mehr als 100 Jahren Erz abgebaut. Kiruna und Malmberget sind die größte und die zweitgrößte Untertage-Erzgrube der Welt.

Kiirunavaara Kiruna

Kirunas Erzberg Kiirunavaara.

Es muss immer tiefer gegraben werden. Für diese Verfahren will LKAB mithilfe von Automatisierung neue Standards setzen. Dabei ist sich Geschäftsführer Jan Moström sicher, dass sich die Investition lohnt: Die Prospektierungen seien vielversprechend ausgefallen, sagte er in der Pressekonferenz gestern. Vor zwei Jahren gab es in Kiruna die schlechte Nachricht, dass die unterirdische “Erzscheibe” doch nicht so verlief, wie man lange angenommen hatte. Daraufhin war der Boden in und um Kiruna umfangreich untersucht worden – offenbar mit einem Ergebnis, das dazu führt, dass LKAB nun bereit ist, langfristige und kostspielige Zukunftpläne zu machen. Ein weiterer Teil des Konzeptes ist, dass zukünftig aus dem Abraum Phosphor und Metalle seltener Erden herausgelöst und verarbeitet werden sollen.

Woher soll der Strom kommen?

Das Konzept hat seinen Preis: In der Endphase würden 55 Terawattstunden Strom pro Jahr für den Betrieb benötigt, zumindest nach heutigem Stand der Technik. Nun wird in Nordschweden bereits sehr viel Strom produziert, hauptsächlich in Wasserkraftwerken, zunehmend auch mit Wind. Doch 55 Terawattstunden sind eine riesige Menge. Zum Vergleich: Sämtliche Kraftwerke des Luleälv, Schwedens ertragreichstem Fluss, produzieren im Jahr insgesamt ungefähr 14-15 Terawattstunden. LKAB ist auch nicht das einzige Projekt, das den fossilfreien nordschwedischen Strom nutzen will: Auch Batteriehersteller Northvolt setzt darauf sowie HYBRIT und seine Folgeprojekte. Dieses Problem muss noch gelöst werden.

Frühere Artikel zum Thema:

Industrierevolution aus Luleå: Stahlherstellung ohne Kohle

Mehr zum Bergbau und seinen Folgen in Nordschweden:

Mehr zur Stromerzeugung am Luleälv:

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1 Antwort zu LKAB geht den nächsten Schritt zum fossilfreien Erz

  1. Heinz Lindheimer sagt:

    Guten Tag !

    In einer Vorstufe ( vor der eigentlichen Stahlherstellung ) sind auch Bemühungen zur emmissionsfreien Herstellung von Eisenerz-Pellets bekannt.

    ” The world pellet industry generates about 40 million metric tonnes of carbon dioxide every year. The use of plasma torches running off a clean electrical grid would reduce these emissions significantly. For reference, 40 million tonnes of carbon dioxide represent the combined yearly emissions of 8.7 million U.S. passenger vehicles. ”

    Wie “ernst” ist in diesem Zusammenhang untenstehen Nachricht zu sehen, ist so etwas heute schon machbar ?

    PyroGenesis signs $1.8M contract with iron ore producer
    2020-11-24 16:43 ET – News Release
    Mr. P. Peter Pascali reports

    PYROGENESIS SIGNS INITIAL PLASMA TORCH CONTRACT WITH MAJOR IRON ORE PRODUCER

    PyroGenesis Canada Inc. has signed an initial plasma torch contract to provide one high-powered (approximately one million watts) plasma torch with ancillary equipment with client A, a major iron ore producer, for approximately $1.8-million. This does not include continued after-sale services, which was not the subject of these initial negotiations. It is expected that future sales with this client will include a separate continued after-sale services agreement. The client is a multibillion-dollar international producer of iron ore pellets, one of the largest in the industry, whose name will remain confidential for competitive reasons. The client, which has committed to reduce its greenhouse gas emissions, has over 10 plants, each possibly requiring up to 50 plasma torches.

    “This is a major milestone for PyroGenesis as it is the first time we have sold a torch system to a major iron ore pelletizer. The first commercial sale is always the hardest in any industry. It is not a secret that the ultimate goal is to replace their fossil fuel burners with our plasma torches. Of note, the preamble to the contract states ‘…whereas [client’s name] has demonstrated a willingness to replace its fossil fuel burners with PyroGenesis’ proprietary plasma torches with the goal of reducing greenhouse gases in a furtherance of its stated policy to do so…,’ which I believe sums up the significance of this announcement,” said P. Peter Pascali, chief executive officer and chair of PyroGenesis. “We have indeed crossed a threshold. This was our preferred rollout strategy, as it now enables us to better quantify all outstanding aspects of replacing fossil fuel burners with plasma torches, and thus be better positioned to price any additional benefits into future orders. We cannot overemphasize the opportunity this presents. That is not to say that there are no risks moving forward, or that future contracts are guaranteed. That is definitely not true. There are no guarantees, however we can say with certainty that we are conservatively ticking the boxes one by one.”

    “With this announcement, PyroGenesis is on its way to assuming a leadership role in reducing greenhouse gas emissions using PyroGenesis’ proprietary plasma torches,” said Pierre Carabin, chief technology officer and chief strategist of PyroGenesis. “We look forward to leveraging this success into other industries and becoming a premier environmental company geared toward reducing greenhouse gas emissions across all our business segments.”

    The contract announced today is a direct result of the company’s recent success in the previously disclosed modelling contract which confirmed, among other things, that replacing fossil fuel burners with PyroGenesis’ proprietary plasma torches could potentially address the client’s GHG reduction strategy/policy (press release dated Sept. 1, 2020).

    As previously disclosed, PyroGenesis has the process patent to replace fossil fuel burners with PyroGenesis’ clean plasma torches in the iron ore pelletization industry, thereby reducing GHG emissions (press release dated Sept. 1, 2020).

    Management has estimated internally that a typical pellet plant producing 10 million metric tonnes of pellets annually emits approximately one million metric tonnes of carbon dioxide. The total world pellet production of 400 million metric tonnes of pellets represents a potential market for torch sales in excess of $10-billion worldwide. The world pellet industry generates about 40 million metric tonnes of carbon dioxide every year. The use of plasma torches running off a clean electrical grid would reduce these emissions significantly. For reference, 40 million tonnes of carbon dioxide represent the combined yearly emissions of 8.7 million U.S. passenger vehicles.

    It is expected, with multiple orders, that PyroGenesis would source long lead items ahead of time and, as such, it is expected that the time from contract to final assembly/installation at a client’s facility will be from a couple of weeks up to four months.

    Pelletization is the process in which iron ore is concentrated before shipment, thus significantly reducing the cost of transportation, and providing a required feedstock for blast furnaces. In conventional technologies, the process heat is provided by fuel oil or natural gas burners (both environmentally damaging). The combustion, in the burners, of fossil fuels results in the production of greenhouse gases, mainly carbon dioxide. Plasma torches, by contrast, utilize renewable electricity and as such offer an environmentally attractive alternative to fossil fuel burners.

    About PyroGenesis Canada Inc.

    https://www.stockwatch.com/News/Item?bid=Z-C:PYR-2994830&symbol=PYR&region=C

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