Se pare că avem deja o tehnologie ar putea „spăla„ una dintre cele mai murdare industrii ale lumii. Experții spun însă că ritmul aplicării ei este mult prea lent.

Pe o fâșie de teren din nordul Suediei, nu departe de Cercul Arctic, se conturează o nouă facilitate care ar putea revoluționa una dintre cele mai poluante industrii ale planetei: producția de oțel.

Până în 2026, dacă totul merge conform planului, amplasamentul de lângă Boden va fi plin de clădiri industriale vopsite în alb, argintiu și negru – culori care reflectă munții și lacurile din regiune – și turnuri uriașe, roșii cărămizii.

H2 Green Steel

Acest complex va fi primul proiect mondial la scară largă de "oțel verde", conform H2 Green Steel, compania suedeză din spatele acestui combinat de miliarde de dolari.

În loc să ardă cărbune, va folosi "hidrogen verde" produs cu energie regenerabilă. Compania spune că procesul său va reduce poluarea cu carbon cu 95% comparativ cu producția tradițională de oțel și își propune să producă 5 milioane de tone metrice de oțel verde până în 2030. Acesta va marca un alt pas spre transformarea sectorului oțelului, dar drumul pentru a curăța această industrie poluantă este unul provocator.

Indispensabil

Oțelul este unul dintre cele mai utilizate materiale din lume, esențial pentru tot, de la clădiri, poduri, mașini și frigidere la infrastructura pentru energie regenerabilă, cum ar fi turbinele eoliene. Lumea consumă o cantitate uriașă – aproape 2 miliarde de tone metrice în fiecare an.

Problema este că producția de oțel este extrem de energofagă și rămâne puternic dependentă de cărbune, cel mai poluant combustibil fosil. Metalurigia produce între 7% și 9% din poluarea globală cu carbon, iar impactul său pare să se înrăutățească, cu o cerere prognozată să crească cu 30% până în 2050.

Asupra metalurgiei se pune o presiune enormă pentru a se ”curăța”. Multe speranțe sunt puse în noile tehnologii, cu un accent deosebit pe înlocuirea cărbunelui cu hidrogen verde.

Se mișcă prea încet

În timp ce proiectele precum H2 Green Steel arată că soluții se găsesc și procesul este în creștere, experții spun că ritmul este mult prea lent.

Noi fabrici de oțel alimentate cu cărbune sunt încă aprobate și dezvoltate la nivel global, potențial blocând decenii de emisii suplimentare, chiar în timp ce lumea se grăbește să evite schimbările climatice catastrofale.

"Sectorul nu este pe drumul cel bun", spune Mohamed Atouife, un cercetător de la Universitatea Princeton care se specializează în utilizarea hidrogenului verde în industria grea.

O industrie murdară

Producția de oțel produce emisii de carbon în fiecare etapă, începând cu extragerea minereului de fier brut, transportat în mare parte de camioane alimentate cu motorină.

Cea mai poluantă parte din punct de vedere climatic este, însă, transformarea acestui minereu de fier în oțel.

La nivel global, majoritatea oțelului este produsă folosind furnale încălzite la temperaturi foarte ridicate prin arderea cărbunelui. Minereul de fier este amestecat cu cocs – cărbune care a fost încălzit pentru a elimina impuritățile – și aruncat în partea superioară a unui furnal pentru a produce fier topit, care este apoi procesat în oțel.

Există o altă metodă mai ecologică de a produce oțel care prinde rădăcini: cuptorul electric cu arc.

Aproximativ 70% din oțelul din SUA este produs astfel, folosind electricitate pentru a topi metalul pentru a produce oțel. Cuptoarele electrice cu arc pot fi alimentate cu 100% oțel reciclat, comparativ cu furnalele care pot face față de obicei cu aproximativ 30% oțel reciclat.

Această metodă produce mai puțină poluare care încălzește planeta, cu aproximativ 78% mai puține emisii decât oțelul produs cu furnale, conform unui studiu comandat de un grup din industria oțelului.

Însă oricât de prietenos este acest proces cu mediul, el depinde și de electricitatea necesară.

Există, de asemenea, o limită a cantității de oțel reciclat disponibil, "așa că trebuie să folosim și alte căi cu emisii reduse de carbon, cum ar fi hidrogenul curat", a spus Atouife.

Hidrogen verde

Efortul de a înlocui cărbunele – în prezent cea mai rapidă și mai ieftină modalitate de a produce oțel – cu hidrogen verde câștigă teren.

Hidrogenul verde este produs prin scindarea moleculelor de apă într-un proces alimentat de energie regenerabilă. Pentru a produce oțel verde, acest hidrogen curat este folosit pentru a reduce minereul de fier, care este apoi topit împreună cu oțelul reciclat într-un cuptor electric cu arc.

În timp ce utilizarea cărbunelui poluează cu carbon, hidrogenul produce doar vapori de apă.

H2 Green Steel nu este singura companie care încearcă să extindă această tehnologie. Nordul Suediei găzduiește și planta pilot de oțel verde HYBRIT – care este cu un pas înainte.

În 2021, HYBRIT a realizat ceea cea fost prima livrare de oțel verde către un client. Către producătorul de automobile Volvo.

Nu există încă facilități care folosesc hidrogen verde în SUA. Dar în martie, administrația Biden a anunțat că va aloca 6 miliarde de dolari pentru decarbonizarea industriei grele, inclusiv a producției de oțel.

Aproximativ 500 de milioane de dolari din finanțare vor merge către Cleveland-Cliffs. Un producător de oțel din Ohio, care a declarat că va înlocui furnalul existent de la uzina sa din Middletown cu o fabrică "pregătită pentru hidrogen". Pregătită să folosească gaz natural, hidrogen sau un amestec al ambelor.

HYBRIT

Alte 500 de milioane de dolari sunt destinate pentru SSAB. Un gigant suedez din domeniul oțelului și una dintre companiile din spatele HYBRIT.  SAAB va dezvolta o fabrică de producere a fierului folosind hidrogen verde în Mississippi.

Martin Pei, directorul tehnic al SSAB, a spus că a existat mult scepticism  când HYBRIT a fost lansat pentru prima dată în 2016.

"Oamenii erau preocupați de faptul că nu există suficientă electricitate (pentru a produce hidrogenul). Că va costa prea mult.  Că nimeni nu vrea să plătească în plus pentru asta sau dacă această tehnologie va funcționa", a spus Pei pentru CNN. El crede că proiectul HYBRIT le demonstrează că s-au înșelat.

Prea scump?

Chathurika Gamage, cercetător principal în programul industriilor aliniate climatic la think tank-ul Rocky Mountain Institute, a spus că SSAB, împreună cu producătorul de minereu de fier LKAB și compania de energie de stat Vattenfall – celelalte două companii din spatele HYBRIT -  au făcut "diligența tehnică" și au ajutat la demonstrarea faptului că era posibil să se creeze oțel de înaltă calitate în acest fel.

Însă extinderea tehnologiei nu va fi ușoară, spun experții.

Costul este unul mare, a spus Caitlin Swalec, cercetător și director de program pentru industriile grele la Global Energy Monitor. Industria are multe obstacole de depășit.

Producerea oțelului cu hidrogen este mai costisitoare. Unele estimări sugerează că este cu până la 30% mai scumpă decât oțelul tradițional. Astfel, clienții trebuie să fie pregătiți să plătească mai mult.

Pei susține că piața este pregătită pentru asta. "Multe companii sunt pregătite să plătească un anumit bonus," a spus el.  SSAB a semnat deja aproximativ 55 de acorduri pentru livrările viitoare de oțel verde, începând din 2026.

O planificare strictă

Însă există și provocarea de a produce cantități mari de hidrogen verde. Ceea ce va necesita cantități uriașe de energie regenerabilă.

Suedia este bine situată pentru a testa tehnologia datorită accesului său la energie. Dar alte țări vor trebui să adauge mult mai multe resurse regenerabile în rețelele lor pentru a alimenta procesul curat.

Va fi necesară o investiție uriașă pentru a înlocui furnalele alimentate cu cărbune ale lumii. Decarbonizarea fierului și oțelului ar putea costa aproximativ 1,4 trilioane de dolari până la jumătatea secolului, spun analiștii.

Și furnalele sunt o problemă. Pe măsură ce ajung la sfârșitul duratei de viață, acestea nu ar trebui să fie înlocuite cu noi furnale, a spus Philipp Verpoort, cercetător la Institutul Potsdam pentru Cercetarea Impactului Climatic. "Acum este important să rupem ciclul acestor investiții pe termen lung", a spus el pentru CNN.

Deocamdată, lumea rămâne puternic dependentă de furnalele alimentate cu cărbune.

China, o nucă tare

În China, care domină producția globală de oțel, mai mult de 70% din oțel este produs în furnale. "Ceea ce face China în sectorul oțelului va conta foarte mult pe termen lung," a spus Atouife de la Princeton.

Și mai multe furnale sunt în curs de aprobare. Capacitatea planificată pentru noile furnale alimentate cu cărbune la nivel global este de două ori și jumătate mai mare decât cea pentru oțelul verde, conform unui raport din octombrie de la Global Energy Monitor.

Timpul se scurge

Estimările variază cu privire la cât de mult timp va dura pentru ca industria globală a oțelului să facă tranziția completă către producția de oțel verde. Unii experți au spus CNN că ar putea dura în două decenii, schimbarea fiind condusă de Europa și SUA.

Swalec a spus că SUA este "bine poziționată". O tranziție completă ar putea avea loc "cu mult înainte de 2050. Și aceasta ar trebui să fie obiectivul," a spus ea.

Verpoort de la Institutul Potsdam este chiar mai optimist. "În 15 ani, putem face tranziția întregii industrii a oțelului la nivel mondial," a spus el pentru CNN. "Este doar o chestiune de angajament comun, investiții și de a fi pregătiți să plătim prețul suplimentar."