Stålindustrin riskerar att fördubbla sin andel av de globala koldioxidutsläppen om den inte gör mångmiljardinvesteringar i utsläppsbegränsande teknik under de närmaste fem till tio åren, enligt en ny studie som letts av Valentin Vogl från LTH.

Järn- och stålproduktionen är den största industriella utsläpparen av koldioxid och står för 7 procent av de globala utsläppen av växthusgaser. Forskarna varnar för att detta kan stiga till 12 procent av den globala koldioxidbudgeten om industrin tar tillfället i akt att uppgradera befintliga anläggningar till kapacitet att ha nollutsläpp.

– Om industrin inte vidtar några åtgärder under de kommande fem åren för att fasa ut kolintensiva masugnar, kan de sammantagna utsläppen från järn- och ståltillverkning fördubblas från nuvarande beräkningar, säger Valentin Vogl, doktorand vid miljö- och energisystem vid LTH och även forskare vid University of Sussex.

Koldioxidsnål övergång möjlig tidigare än man trott 

I studien finner forskarna att utsläppen som är inlåsta i sektorns framtid är upp till två tredjedelar lägre än man tidigare befarat, vilket skulle möjliggöra för en koldioxidsnål övergång tidigare än vad man tidigare räknat med. Men detta kan bara ske om det görs snabba framsteg inom koldioxidavskiljning eller teknik för tillverkning av stål med vätgasteknik, i kombination med tillräcklig grön väteproduktion.

– Det finns risk för att en stor möjlighet att begränsa utsläpp redan har missats eftersom ett stort antal stålverk som byggdes i Kina i början av århundradet kommer att renoveras mellan 2021 och 2023. Samtidigt finns det hopp om att ett globalt bindande avtal 2025 kan hjälpa till att förhindra nya ominvesteringar i masugnsbaserad stålproduktion runt om i världen, säger Valentin Vogl.

Politiska åtgärder behövs

Forskarna uppmanar COP26-ledare att se över möjligheten till politiska åtgärder för att fasa ut masugnar med traditionell teknik och annan industriutrustning som inte är kompatibel med Paris-avtalet. Detta som en del av en bredare politisk satsning på minskade koldioxidutsläpp i stålbranschen som innehåller åtgärder för att industrin att fortsatt ska kunna vara marknadsmässig, subventioner, förbättringar av materialeffektivitet och en rättvis övergång för inblandande parter.

Forskarna lyfter fram behovet av:

• Att man övervakar utsläppskrävande industritillgångar och att dessa redovisar transparenta data om utsläpp och tillgångarnas ålder
• Införandet av legala begränsningar av tillgångar i oförminskad järn- och ståltillverkning
• Dela teknik för tillverkning av stål med låga utsläpp internationellt

Hoppfulla resultat

Studien, som publicerats i energitidskriften Joule, är den första i sitt slag som kvantifierar utsläppen från industrin baserat på faktiska historiska driftsmönster för stålproduktionsutrustning. Den innehåller data från 858 masugnar världen över.

– Resultaten av vår studie är faktiskt hoppfulla, men med ett viktigt förbehåll: Världen kan röra sig bort från stål och det kan göras snabbare än man tidigare trott. Men det krävs samordnade åtgärder: distribuera förnybara energikällor, utveckla teknik, minska stålanvändningen och göra övergången rättvis.

– Vår studie indikerar att den tekniska kolinlåsningen i stålsystemet faktiskt är mindre än vad som ofta antagits i tidigare forskning. Framtida utsläpp från stål drivs inte av långlivat kapital, utan av implementeringstakten för ny teknik och tillhandahållandet av förnybar energi och en minskning av stål- och energibehovet. Utan snabba framsteg gällande detta kommer driften av nuvarande stålproduktionsutrustning sannolikt att förbruka betydande mängder av världens återstående koldioxidbudget, fortsätter han.

Renovering av masugnar 

Studieförfattarna anser att renovering av masugnar, den återkommande investeringen där bruksproduktionen stoppas för att möjliggöra reparation av eldfast material som skiljer ugnsväggar från dess heta innehåll, utgör den bästa möjligheten för stålproducenter att uppgradera sina anläggningar till teknik med låga utsläpp.

För att kunna får bort koldioxidutsläppen från stålsektorn måste masugnarna vara utrustade med kapacitet för koldioxidupptagning och biomassabränsle. Eller i sin helhet ersättas med en annan teknik, till exempel direktreduktion med vätgas, som under de senaste åren har växt fram som den mest populära vägen bort från kolet.

Konvertering mest sannolikt i närtid

Forskarna bestämde att mediantiden för hur länge en masugn kan användas utan att renoveras var 17 år, betydligt lägre än livstidsantaganden som gjorts i tidigare studier om upp till 40 år. Forskarna fann att medianen för masugnens första driftperiod var 19 år, sjönk till 16 år andra gången och till 10,5 den tredje.

– Även om det är troligt att avkolning av den globala stålsektorn kommer att innebära att gamla stålverk stängs och nya, grönare alternativ byggs, så kommer konvertering av befintliga anläggningar sannolikt att dominera på kort sikt. Detta beror på kraftigt minskade kostnader när man renoverar befintliga anläggningar, tillgången till personal samt politiska intressen som vill behålla arbetstillfällen och värdet anläggningarna genererar lokalt, säger Olle Olsson, forskare vid Stockholm Environment Institute som också medverkar i studien.

– Vår forskning stängandet av traditionella masugnar inte behöver vänta tills nollutsläppstekniken är fullt utvecklad. En stegvis övergång som är i linje med en långsiktig nollutsläppsstrategi som begränsar ytterligare koldioxidinlåsning kan genomföras redan idag, säger han.

– Att lösa den här frågan kommer att kräva internationellt samarbete eftersom fördelarna med att bygga gröna masugnar i en del av världen kan äventyras om det samtidigt byggs vanliga masugnar i andra delar av världen, säger Björn Nykvist, också han forskare vid Stockholm Environment Institute.

Läs artikeln här

Kontakt

För mer information, kontakta Valentin Vogl
valentin.vogl@miljo.lth.se
+46793132665

Lunds universitet grundades 1666. Här finns 40 000 studenter och över 8000 medarbetare i Lund, Helsingborg och Malmö. Vi förenas i vår strävan att förstå, förklara och förbättra vår värld och människors villkor. Lunds universitet rankas återkommande som ett av världens 100 främsta lärosäten.