Vätgasbaserad järnmalmsreduktion
Här undersöks problematiken kring att direktreducera järnmalm till metalliskt järn med vätgas, genom att studera påverkan av malmpelletsens sammansättning, rådande processmekanismer samt hur hela processkedjan kan optimeras.
Fossilfri stålframställning kräver tillförsel av kol för att få en effektiv smältning av det vätgasreducerade järnet. Tillförsel av kol gör att smältpunkten för järn sänks och kan på flera sätt bidra till att minska energiförbrukning vid smältningen i en ljusbågsugn.
Kol baserat på biomassa
Vid traditionell masugnsbaserad järnframställning erhålls uppkolning av järnet genom den stora mängd kol som finns närvarande i hela processen. Inom Hybrit är tillförseln av kol tänkt att ske via kolinnehållande produkter baserade på biomassa för att kunna nå en helt fossilfri stålframställning. Hur detta kol skall tillföras är fortfarande en öppen fråga. Praktiskt kan koltillförseln ske både i ljusbågsugnen och i samband med vätgasreduktionen. Flera olika alternativ utreds inom Hybrit där forskare vid Luleå tekniska universitet deltar i samarbete med LKAB. Eftersom resultaten just nu utvärderas och inte har publicerats vetenskapligt ännu, kan inga ytterligare detaljer ges om forskningen för tillfället.
Hur påverkas priset på skogsbiomassa?
Inom det här arbetspaketet gör dessutom forskare inom energiteknik och nationalekonomi vid Luleå tekniska universitet, en systemanalys och tar fram modeller för att kunna prediktera framtida råvaruförsörjningar och priser av skogsbiomassa för ståltillverkning inom Hybrit. Olika scenarier för efterfrågan utifrån dels behov för biogent kol för järn- och stålframställning, dels behov av förnybara bränslen till LKAB:s pelletsverk (se ovan) analyseras.
Forskarna undersöker också möjligheten för Hybrit att använda andra sortiment av skogsråvara, till exempel stamved, stubbar, bark och grot, beroende på kostnadsbilden och ändå få goda resultat.
