Potrzebujemy jej do produkcji samochodów, mostów, wszelkich budynków użyteczności publicznej. Bez niej nie ma transformacji energetycznej – produkcji paneli słonecznych czy turbin wiatrowych. Stal jest wszędzie. Jednak według danych przedstawianych przez Komisję Europejską przemysł stalowy odpowiada za ok. 5 proc. emisji CO2 w Unii Europejskiej i za 7 proc. emisji w ujęciu globalnym, przez co stoi przed bezprecedensową koniecznością transformacji. „Zielona stal” ma być odpowiedzią na coraz większe zapotrzebowanie w przemyśle, a pierwsza na świecie wielkoskalowa huta w innowacyjnej technologii buduje się w Szwecji, dzięki unijnemu wsparciu.
Tradycyjne metody produkcji stali, opierające się na wykorzystaniu paliw kopalnych takich jak węgiel, generują znaczne ilości dwutlenku węgla, przyczyniając się do pogłębiania kryzysu klimatycznego. W obliczu rosnącej świadomości ekologicznej oraz zaostrzających się regulacji dotyczących emisji przemysł ten musi znaleźć nowe, bardziej zrównoważone ścieżki rozwoju. Coraz większą uwagę przyciąga koncepcja „zielonej stali” – produkowanej przy minimalnym śladzie węglowym, która staje się odpowiedzią na potrzeby współczesnego świata.
Nowa era produkcji? Nadchodzi „zielona stal”
W odpowiedzi na te wyzwania, na całym świecie pojawiają się innowacyjne inicjatywy, mające na celu całkowitą rewolucję w produkcji stali. Jednym z najciekawszych i najbardziej obiecujących projektów w tej dziedzinie jest przedsięwzięcie realizowane w północnej Szwecji, w regionie Boden-Luleå, gdzie planuje się wprowadzenie nowatorskich technologii, które umożliwią produkcję stali bez użycia paliw kopalnych.
Ten nowy sposób produkcji ma szansę zdefiniować przyszłość branży, w której stal będzie wytwarzana w sposób nie tylko bardziej efektywny, ale przede wszystkim przyjazny dla środowiska. Kluczowym elementem strategii transformacji jest zastosowanie wodoru jako paliwa w procesie produkcji, zastępując tym samym tradycyjny koks, który jest jednym z głównych źródeł emisji CO2 w przemyśle stalowym.
Wodór, produkowany z odnawialnych źródeł energii, takich jak energia wiatrowa i słoneczna, staje się ekologiczną alternatywą, gwarantując, że cały proces produkcji może być niemal całkowicie wolny od emisji dwutlenku węgla. To właśnie innowacyjne podejście może stanowić przełom w globalnych dążeniach do stworzenia bardziej zrównoważonego modelu produkcji stali, który z jednej strony będzie spełniał wymagania współczesnego rynku, a z drugiej strony przyczyni się do ochrony środowiska naturalnego.
Jak produkować zieloną stal? Oto fundamenty zmian w sektorze
Wprowadzenie nowego modelu produkcji stali opiera się na dwóch kluczowych technologiach, które razem mogą zrewolucjonizować branżę.
Produkcja zielonego wodoru. Kluczowym elementem nowego podejścia jest wykorzystanie wodoru, który jest produkowany z odnawialnych źródeł energii. Proces ten, zwany elektrolizą wody, umożliwia uzyskanie wodoru bez emisji CO2. Energia niezbędna do przeprowadzenia elektrolizy pochodzi z farm wiatrowych i słonecznych, co sprawia, że cały proces jest w pełni zrównoważony. Dzięki temu produkcja wodoru na dużą skalę staje się realną alternatywą dla tradycyjnych, emisyjnych paliw kopalnych, które dominowały dotychczas w przemyśle stalowym.
Direct Reduced Iron (DRI). Kolejną innowacyjną technologią jest bezpośrednia redukcja żelaza (DRI), która umożliwia produkcję żelaza z rudy żelaza przy użyciu wodoru zamiast węgla. Proces DRI jest znacznie mniej emisyjny i bardziej ekologiczny niż tradycyjne metody, takie jak wielkopiecowy proces, który wykorzystuje koks. Dzięki zastosowaniu wodoru, stal wytwarzana w tym procesie może emitować nawet o 95 proc. mniej CO2 w porównaniu do stali produkowanej konwencjonalnie. To właśnie połączenie zielonego wodoru i technologii DRI otwiera nowe możliwości dla przemysłu stalowego, umożliwiając produkcję stali na dużą skalę przy jednoczesnym minimalizowaniu negatywnego wpływu na środowisko.
Zrównoważony model biznesowy. Przemiany, które zachodzą w przemyśle stalowym, opierają się nie tylko na innowacyjnych technologiach, ale również na nowym podejściu do modelu biznesowego, który kładzie nacisk na zrównoważony rozwój. Firmy, które chcą pozostać konkurencyjne w dobie globalnych zmian klimatycznych, muszą zintegrować zrównoważone praktyki we wszystkich aspektach swojej działalności. Jednym z kluczowych celów jest osiągnięcie pełnej neutralności węglowej do 2030 roku – ambitny plan, który wymaga wdrożenia szerokiego zakresu inicjatyw i strategii.
W ramach tych działań szczególny nacisk kładzie się na:
Recykling i efektywność zasobów: w nowym modelu produkcji stali duży nacisk kładzie się na minimalizowanie odpadów oraz maksymalne wykorzystanie materiałów. Firmy dążą do stworzenia zamkniętego cyklu produkcji, w którym zużycie zasobów naturalnych jest ograniczone do minimum, a recykling odgrywa kluczową rolę. Taki model nie tylko zmniejsza wpływ na środowisko, ale również przynosi korzyści ekonomiczne, zwiększając efektywność produkcji.
Zielona logistyka: Równolegle z transformacją produkcji, firmy wdrażają zrównoważone rozwiązania logistyczne, które pozwalają na redukcję emisji w transporcie stali. Przykładem mogą być inicjatywy związane z rozwojem niskoemisyjnych środków transportu, takich jak koleje elektryczne czy statki napędzane wodorem. Zielona logistyka staje się integralną częścią łańcucha dostaw, umożliwiając firmom nie tylko ograniczenie emisji, ale także poprawę ich wizerunku na rynku.
Znaczenie dla globalnego przemysłu stalowego. Nowe kierunki rozwoju
Innowacyjne podejście do produkcji stali może stać się katalizatorem globalnych zmian w całym przemyśle, wskazując, że produkcja stali na dużą skalę w sposób zrównoważony jest nie tylko możliwa, ale również konieczna. Europa, dzięki tym nowatorskim inicjatywom, ma szansę odegrać kluczową rolę w transformacji przemysłu stalowego, stając się liderem w produkcji stali o minimalnym śladzie węglowym.
Tego rodzaju projekty mogą przyciągnąć inwestorów oraz klientów, którzy coraz bardziej zwracają uwagę na zrównoważony rozwój i emisje CO2 w procesie produkcyjnym. W dobie globalnych wyzwań klimatycznych, inicjatywy skupione na produkcji „zielonej stali” nie tylko przyczyniają się do ochrony środowiska, ale także otwierają nowe perspektywy rozwoju dla przemysłu stalowego.
Poprzez wprowadzenie innowacyjnych technologii opartych na zielonym wodorze i procesie DRI, przemysł stalowy może zmienić swoje oblicze, stając się wzorem do naśladowania dla innych sektorów gospodarki. W obliczu rosnących oczekiwań społecznych i regulacyjnych, działania mające na celu przekształcenie przemysłu w bardziej ekologiczny i zrównoważony stają się nie tylko pożądane, ale wręcz niezbędne dla jego przyszłego rozwoju.
Zielona stal i największe wyzwania
Krzysztof Bocian, analityk z think-tanku WiseEuropa zaznacza, że w obliczu rosnących wymagań w zakresie dekarbonizacji sektora stalowego, kluczowe jest równoczesne pilotowanie i rozwój technologii przyszłości.
– Oprócz technologii EAF (elektryczne piece łukowe – red.) jako głównej ścieżki dekarbonizacji w średnim okresie oraz CCS (ang. Carbon Capture and Storage; technologie wychwytu i składowania CO2 – red.) jako uzupełnienie technologii wielkich pieców, sektor stalowy widzi potencjał w rozwoju technologii DRI (bezpośrednia redukcja żelaza) z wykorzystaniem wodoru jako reduktora. Technologia ta jest obecnie na wczesnym etapie rozwoju, jednak oferuje obiecujące możliwości obniżenia emisji CO2. Rozwój DRI jest nie tylko szansą na dekarbonizację i modernizację sektora, ale również na zwiększenie jego konkurencyjności w przyszłości – wskazuje ekspert.
Jego zdaniem, aby tak się stało, potrzebne będą skoordynowane działania na kilku frontach: pilotowanie i testowanie technologii DRI – uruchomienie pilotażowych projektów w wybranych hutach, które pozwolą na przetestowanie i optymalizację technologii DRI w warunkach przemysłowych. Podobne wysiłki podejmuje coraz więcej producentów stali na świecie, w tym w Europie: Belgia, Finlandia, Francja, Hiszpania, Holandia, Niemcy, Rumunia, Szwecja, Włochy. Na świecie funkcjonuje obecnie 169 projektów związanych z DRI, z czego w Europie 29.
Rozwój infrastruktury wodorowej i wsparcie biznesu
Kolejnym „frontem” są inwestycje w infrastrukturę wodorową. – Sukces komercjalizacji technologii DRI zależy w dużej mierze od rozwoju infrastruktury do produkcji, transportu i magazynowania czystego wodoru. Polska powinna skoncentrować się na wspieraniu projektów związanych z budową tej infrastruktury, wspierając wdrażanie technologii DRI w przemyśle stalowym oraz wykorzystanie wodoru w innych gałęziach przemysłu – dodaje.
Konieczne jest także wsparcie finansowe i zachęty dla producentów. – Ze względu na wysokie koszty wdrożenia technologii DRI, istotne będzie wprowadzenie zachęt finansowych dla hutnictwa, w tym preferencyjnych kredytów, ulg podatkowych czy subsydiów na badania i rozwój. Wsparcie ze strony państwa może przyspieszyć komercjalizację tej technologii i uczynić ją bardziej opłacalną w dłuższej perspektywie – mówi Krzysztof Bocian.
Kolejny kluczowy element to integracja z innymi technologiami. Technologia DRI powinna być rozwijana w sposób komplementarny z innymi niskoemisyjnymi technologiami, takimi jak elektryczne piece łukowe (EAF) oraz instalacje do wychwytywania i składowania dwutlenku węgla (CCS) w ścieżce wielkopiecowej. Taka integracja umożliwi osiągnięcie synergii, która może znacząco obniżyć emisje w całym procesie produkcji stali.
Wreszcie warto myśleć o perspektywie długoterminowej. – Choć technologia DRI jest obecnie kosztowna, to w dłuższej perspektywie, przy odpowiednich inwestycjach i rozwoju infrastruktury może stać się bardziej opłacalna. Kluczowe będzie wsparcie procesu komercjalizacji, który pozwoli na obniżenie kosztów i zwiększenie dostępności tej technologii – podsumowuje analityk z WiseEuropa.
Przemysł stalowy w pigułce. „Zielona stal” i setki milionów z unijnej kasy
Komisja Europejska zaznacza, że sektor stalowy jest kluczową częścią gospodarki Unii Europejskiej, zapewniając 330 tys. bezpośrednich miejsc pracy i aż 2,5 mln pośrednich związanych z produkcją stali. Za ponad 1/4 produkcji europejskiej stali odpowiadają Niemcy, za nimi są Włochy (15 proc.), Francja (8 proc.) i Hiszpania (8 proc.). W 2020 roku prawie połowa stali produkowanej na Starym Kontynencie była produkowana w drodze recyklingu.
Prognozy Europejskiej Agencji Środowiskowej wskazują, że do 2050 roku popyt na stal wzrośnie o ponad 1/3.
Wraz z początkiem 2024 roku Europejski Bank Inwestycyjny (EBI) i Nordycki Bank Inwestycyjny (NIB) ogłosiły, że prawie 400 mln Euro trafi na budowę i rozwój wspomnianej wcześniej wielkoskalowej huty stali firmy H2 Green Steel w Szwecji. Emisja CO2 z produkcji stali ma być o 95 proc. mniejsza w porównaniu z obecną technologią. Huta H2 Green Steel ma być pierwszą na świecie wielkoskalową hutą, w której produkuje się „zieloną stal”. Produkcja ma ruszyć już w 2026 roku.
–
Zdjęcie tytułowe: Joanna Urbaniec
