Optimering av biokolproduktion för ståltillverkning

Ett av delprojekten inom forskningsprogrammet FINAST bidrar till att optimera pyrolysprocesser av biomassa för framställning av högkvalitativt biokol lämpligt för fossilfri ståltillverkning. Denna forskning adresserar den pågående efterfrågan på nya förnybara kolkällor i stålindustrins övergång till att bli fossilfri.

I delprojektet, där Yusuf Tolunay Kilic är involverad som doktorand, är det primära målet att hitta ett sätt att uppfylla kvalitetskraven på biokol vid stålproduktion. Framtida fossilfria ståltillverkningsprocesser kommer att vara starkt beroende av väte som reduktionsmedel, vilket avsevärt minskar behovet av kol. Kolhaltiga fasta ämnen förblir dock oumbärliga i vissa produktionssteg. En viktig utmaning ligger i att säkerställa att biokolet uppfyller stränga kvalitetskrav, särskilt när det gäller avlägsnande av kritiska askbildande element, såsom kalium (K) och fosfor (P), som vanligtvis finns i biomassaresurser som skogsrester och bark. Arbetet innebär att utveckla en ny metod för att ta bort dessa ämnen innan biokolet kommer in i stålproduktionsprocessen.

Användning av biprodukter från produktion av biokol

I likhet med koksframställning produceras biokol genom att värma upp biomassa till höga temperaturer utan kontakt med luft för att öka kolhalten i det fasta ämnet. I denna process kommer en stor del av biomassan att förvandlas till bioolja och brännbar gas, som vanligtvis förbränns för att producera värme.

En annan kritisk aspekt av delprojektet är att utforska ett effektivt utnyttjande av biprodukter som genereras under pyrolys av biomassa. På grund av de höga stabilitetskraven för kolstrukturer för ståltillverkning är omvandlingseffektiviteten för biomassa till biokol relativt låg. Detta resulterar i betydande biproduktströmmar av olja och gas, som har betydande kemisk energi. Projektet syftar till att identifiera effektiva sätt att integrera dessa biprodukter i stålproduktionsanläggningar eller andra samhälleliga system, såsom fjärrvärmenät, maximera resurseffektivitet och minimera avfall.

Samarbete och systemomfattande påverkan

Detta delprojekt kommer att ge viktiga insikter för att designa optimerade pyrolysprocesser av biomassa. Vidare bidrar det till en helhetsförståelse av hela värdekedjan inom fossilfri ståltillverkning. Samarbeten med relaterade delprojekt i FINAST, såsom utvärdering av biokolfunktionalitet i ljusbågsugnar och systemomfattande analyser, kommer att säkerställa utvecklingen av ett integrerat tillvägagångssätt för att använda hållbart framställd biomassa i stålindustrin.