Hoppa till innehållet

Utvecklar grönt kol för industrin

Publicerad: 19 januari 2021

Forskare vid Luleå tekniska universitet undersöker hur tillverkningen av fossilfritt grönt kol kan anpassas för stålindustrin. Efterfrågan är stor. Grönt kol som framställs av skoglig biomassa är avgörande för om fossilfri tillverkning av stål ska lyckas på lång sikt.

– Fossilfritt biokol är inte bara viktigt för ståltillverkning, det är även jätteviktigt för till exempel batteritillverkning och har även många andra användningsområden, säger Kentaro Umeki professor i energiteknik vid Luleå tekniska universitet.

För fem eller sex år sedan började forskare inom energiteknik och processmetallurgi vid Luleå tekniska universitet, under ledning av Kentaro Umeki, att utveckla processer för att framställa grönt kol från biomassa, i samarbete med forskningsinstitutet Swerim samt lokala små och medelstora företag. Det gröna kolet framställs genom att biomassa processas i en pyrolysreaktor i temperaturer mellan cirka 500 och 600 grader. Det är en liknande teknologi som vid tillverkning av biometanol, vilket LTU Green Fuels anläggning är mest känd för. Nuvarande fokus för biokols-forskarna vid Luleå tekniska universitet är att särskilt anpassa det gröna kolet för stålindustrin.                                                                                                     
– Till att börja med har vi fokuserat på biokol i masugnsprocesser vid tillverkning av stål. Projektet HYBRIT som med hybrittekniken ska ersätta kokskolet och göra fossilfritt stål med fossilfri vätgas från el, är bra och spännande, men det dröjer tio till tjugo år innan den anläggningen är i produktion och under samma tidsperiod måste vi också göra någonting för att sänka koldioxidutsläppen från masugnarna, säger Kentaro Umeki.

Biokol i flera processer

Biokolet behövs också i helt andra tillverkningsprocesser. I Höganäs finns en stålprocess där man producerar järnpulver, en viktig produkt för exempelvis bildelar, turbiner och verktyg. Direktreduktion kallas den processen vilket det behövs mängder av kol till. Även andra stålbolag är framtida möjliga användare av biokol.

– Alla stålbolag måste använda kol. Vad jag menar är att det inte bara är vätgas som behövs för att tillverka hållbart stål, man behöver alltid fast kol i nästan alla processer, och där är biokol ett fossilfritt alternativ, säger Kentaro Umeki.

En knäckfråga för forskarna är att lösa hur kolutbytet i pyrolysprocessen kan höjas då mycket av biomassan utvecklas till gas och olja.

– En fråga vi tittar på är hur man kan höja kolutbytet, en annan fråga är hur man kan justera och höja det gröna kolets egenskaper. Gör vi det korrekt så kan vi också tillverka vätgas från pyrolysen. Allt detta kan användas i många olika applikationer, säger han.

En sådan applikation för grönt kol är tillverkning av nya generationens batterier.

- Ja precis, i ett långt perspektiv. Om man tillverkar batterier är det en anod med grafit, så om man vill tillverka ett hållbart batteri behöver man biokol.

 

Kentaro Umeki

Kentaro Umeki, Professor

Telefon: 0920-492484
Organisation: Energiteknik, Energivetenskap, Institutionen för teknikvetenskap och matematik