Tohtoriopiskelija Oscar Hessling on rakentanut Tukholman kuninkaallisen teknillisen korkeakoulun laboratorioon uunin, jolla testataan fossiilittomia teräksenvalmistusmenetelmiä. Opiskelijat nimesivät uunin Maj-Brittiksi. Kuva: Magnus Laupa

Ruotsissa kehitettiin hiilineutraali terästehdas, ja samalla tekniikalla aiotaan poistaa jopa kymmenesosa Suomen ja Ruotsin kaikista hiilidioksidipäästöistä

Teräsjätti SSAB tahtoo mullistaa koko tuotantonsa. Raahen tehtaalla muutos alkaisi 2030-luvun alussa.

Kirjoittaja(t) Patja Pelli / HS

Tukholman kuninkaallisen teknillisen korkeakoulun uumenissa on pieni laboratorio, jossa uunit nimetään yleensä naisten mukaan. Metallinhohtoisiin kylkiin on liimattu siistit nimilaput: Madonna, Marilyn, Maj-Britt.

Suomen kannalta erityisen kiinnostava on Maj-Britt. ”Se on kuin suuri leivänpaahdin, sisällä on sähköelementti”, sanoo uunin vieressä seisova tutkija Johan Martinsson.

Martinsson tekee kokeitaan SSAB:n palkkalistoilla. SSAB on globaali teräsyhtiö, jolla on tuotantolaitoksia Ruotsissa, Suomessa ja Yhdysvalloissa. Maj-Brittin avulla voi katsoa niiden tulevaisuuteen.

Suomi ja Ruotsi pyrkivät tasapainoon eturintamassa

  • Lähes kaikki maailman maat allekirjoittivat vuoden 2015 joulukuussa oikeudellisesti sitovan Pariisin ilmastosopimuksen, jonka tavoite on rajata ilmaston lämpeneminen selvästi alle kahteen asteeseen verrattuna esiteolliseen aikaan.
  • Tavoitetta kohti edetään valtioiden omilla sitoumuksilla sekä ohjaamalla rahaa ilmastoystävälliseen tekniikkaan.
  • Pariisin sopimus pyrkii siihen, että ihmisen aiheuttamat kasvihuonekaasujen päästöt ja nielut ovat tasapainossa tämän vuosisadan lopulla. Nielulla voidaan tarkoittaa esimerkiksi hiilidioksidia sitovaa metsien kasvua.
  • Ruotsi ja Suomi sanovat pyrkivänsä tasapainotilanteeseen jo vuoteen 2045 mennessä.

”Uuni kuumenee noin tuhanteen asteeseen. Sitten sisään puhalletaan vetykaasua, joka reagoi rautaoksidin kanssa”, tutkija selittää.

Näin Maj-Britt valmistaa rautamalmista sähkön ja vedyn avulla rautaa. Vety nappaa happiatomeja rautaoksidista, joka pelkistyy raudaksi. Vedystä tulee vettä.

Mullistavaa tässä on se, että hiiltä ei käytetä lainkaan. Nykyään terästehtaat valmistavat tarvitsemansa raudan masuuneissa. Siinä tarvitaan hiiltä sekä rautaoksidin pelkistämiseen että energianlähteeksi.

Päästönä syntyy hiilidioksidia, ja sitä syntyy paljon.

”Nykyisellä tekniikalla on vaikea tehdä enempää”

SSAB:n Raahessa sijaitseva terästehdas tuottaa yksin noin seitsemän prosenttia Suomen kaikista hiilidioksidipäästöistä. Ruotsissa terästeollisuuden osuus syntisäkistä on vieläkin raskaampi, noin kymmenen prosenttia.

Osuudet ovat yhä näin hurjia, vaikka Suomen ja Ruotsin terästehtaat ovat hioneet tehokkuuttaan yli kolmekymmentä vuotta ja kuuluvat lajissaan maailman puhtaimpien joukkoon.

”Nykyisellä tekniikalla on vaikea tehdä enempää”, sanoo SSAB:n teknologiajohtaja Martin Pei, joka hänkin seisoo nyt Maj-Brittin rinnalla.

Jos Pein suunnitelma toteutuu, SSAB:n kaikki terästehtaat toimivat uudella lähes päästöttömällä tekniikalla 2030-luvun loppuun mennessä. Raahessa muutos alkaisi vaiheittain 2030-luvun alussa.

Suomen ja Ruotsin kasvihuonepäästöistä katoaisi noin kymmenesosa.

Ruotsi on tukenut tutkimuksia

Pei on idean isä. Kiinasta vuonna 1985 Ruotsiin muuttanut metallurgi otti vuoden 2015 syksyllä SSAB:n nimissä yhteyttä muihin olennaisiin suuryhtiöihin.

”Se tapahtui hieman ennen Pariisin ilmastosopimuksen hyväksymistä”, Pei kertoo.

Mukaan lähtivät kaivosyhtiö LKAB ja energiayhtiö Vattenfall. Niiden kanssa synnytettiin Hybrit-niminen yhteisyritys. Ruotsin valtio on tukenut tutkimuksia alusta asti.

Osuudet ovat yhä näin hurjia, vaikka Suomen ja Ruotsin terästehtaat ovat hioneet tehokkuuttaan yli kolmekymmentä vuotta ja kuuluvat lajissaan maailman puhtaimpien joukkoon.

Ruotsin julkilausuttu tavoite on painaa nettokasvihuonepäästöt nollaan vuoteen 2045 mennessä. Suomen maatalous- ja ympäristöministeri Kimmo Tiilikainen (kesk) on sanonut, että Suomella on mahdollisuudet samaan.

Kunnianhimoiset poliittiset tavoitteet ovat olleet Hybrit-hankkeelle tärkeitä. Ne vaikuttavat kannattavuusarvioihin muun muassa päästöoikeuksien hintojen kautta. EU:n päästöoikeudet ovat tänä vuonna kallistuneet ennätyslukemiin, kun järjestelmän valuvikoja korjattiin.

Mitä kalliimpia oikeudet ovat, sitä kannattavampaa on tämäkin fossiiliton tekniikka.

Koksia tuodaan Australiasta

Uusiutuvan energian hinta ratkaisee myös paljon. Ei ole mieltä valmistaa terästä ”ilmastoystävällisesti” sähkön avulla, jos osa sähköstä tuotetaan fossiilisilla polttoaineilla. Uusi menetelmä hörppää sähköä hurjia määriä, koska sähköä tarvitaan uunien lämmittämisen lisäksi myös vetykaasun valmistamiseen vedestä.

”Meidän ennusteemme on, että uusiutuva energia tulee entisestään halpenemaan samalla kun terästeollisuudessa käytettävän koksihiilen hinta nousee”, Pei sanoo.

Nykyään koksia tuodaan Pohjolan terästehtaille Australiasta asti.

Pei uskoo etenkin tuulivoimaan. Hän on tehnyt laskelmia. ”Jos Ruotsissa saavutettaisiin tuulivoiman tiheydessä sama taso kuin Saksassa, voisimme sähkömäärien puolesta luopua ydinvoimasta, ja silti sähköä riittäisi hyvin myös tähän hankkeeseen ja vaikka vielä uusiin datahalleihin.”

Hybrit-hanke on myös tehnyt poliittisia tavoitteita mahdollisiksi. ”Jos meillä ei olisi ollut ideaa terästeollisuuden ongelman ratkaisusta, olisi Ruotsin ollut paljon vaikeampaa ottaa tavoitteeksi fossiilisista luopuminen”, Pei sanoo.

Sen voi uskoa. Kaivos- ja terästeollisuus on ollut Ruotsin talouden tukipilari vuosisatojen ajan. Mikä tahansa hallitus yrittää varmasti mieluummin tehdä siitä puhdasta kuin luopua siitä.

Maj-Brittin kokeet ovat olleet ensimmäinen askel. Ne ovat menneet hyvin.

”Tiedämme, että nämä kemialliset reaktiot toimivat”, Pei sanoo. ”Ne on tunnettu ainakin sata vuotta. Mutta tähän mennessä kukaan ei ole yrittänyt tehdä tätä teollisessa mittakaavassa.”

Rautaa tonni tunnissa

Pohjoiseen Ruotsiin Luulajan kupeeseen rakennetaan parhaillaan koelaitosta, jossa rautaa aletaan valmistaa samalla menetelmällä tonnin verran tunnissa. Pei näyttää kännykältään live-kuvaa lumiselta työmaalta. Ensimmäisen lapiollisen siellä kaivoi kesäkuussa sosiaalidemokraattien pääministeri Stefan Löfven.

Ympäristöpuoluetta edustava varapääministeri Isabella Lövin sanoi, että projektin käynnistys oli yksi koko hänen poliittisen uransa kohokohdista. Ruotsin energiavirasto maksaa koetehtaan rakennuskuluista yli kolmasosan.

Tonni tunnissa kuulostaa paljolta. Se onkin suuri loikka laboratorio-oloista kohti todellisuutta. Luulajan varsinaisella tehtaalla terästä tehdään kuitenkin tunnissa 250 tonnia, Pei kertoo.

On otettava askel kerrallaan, ja Luulajan kokeilu on tärkeä askel. ”Tämän on pakko onnistua”, Pei sanoo.

Luulajassa prosessin pitää toimia ympäri vuorokauden ja monta viikkoa yhtä soittoa. ”Siinä kaiken täytyy täsmätä, oli kyse sitten venttiilivalinnoista tai vetykaasun tuottamisesta ja varastoinnista.”

Vetykaasu on räjähtävää. Siitä Pei ei kuitenkaan ole erityisen huolissaan. ”Olemme vaarallisten kaasujen kanssa tekemisissä myös perinteisissä prosesseissa”, hän sanoo.

Luulajassa testataan myös vetykaasun varastointia, jolla olisi kokonaisuudessa olennainen rooli. Vetykaasuvarasto muodostaisi puskurin, jota voitaisiin käyttää energianlähteenä niinä aikoina, kun tuulienergiaa saadaan vähemmän.

Lopulta tavoitteena on saada poistettua fossiilisten raaka-aineiden käyttö kaikista teräksen teon vaiheista.

”Vetykaasun tuottamiseen tarvitaan paljon sähköä”

Tutkija Johan Martinsson aikoo kokeilla tässä laboratoriossa esimerkiksi puusta saatavan hiilen käyttöä vaiheessa, jossa raudasta lopulta tehdään terästä. Teräs sisältää aina vähän hiiltä. Siksi ruotsalaismedian projektille antama nimi ”stål utan kol” – terästä ilman hiiltä – on iskevyydestään huolimatta hieman ontuva.

Martinssonkin on käynyt katsomassa Luulajan rakennustyömaata.

Häntä huolettaa projektissa eniten sähköntuotannon ja -jakelun riittävyys. Se riippuu tulevaisuuden päättäjistä Ruotsissa ja Suomessa. Sähköverkkoa täytyisi rakentaa raskaasti uusiksi, jotta se kestäisi tekniikan kuormituksen ilman että lähiseudun lamput alkavat vilkkua.

”Vetykaasun tuottamiseen tarvitaan paljon sähköä, mutta metallurginen puoli on kunnossa”, tutkija sanoo.

Hän katsoo Maj-Brittiä. ”Meidän pitäisi pystyä tekemään tällainen myös suuremmassa mitassa. En ole huolissani, olen innoissani.”

Tätä artikkelia ei ole kommentoitu

0 vastausta artikkeliin “Ruotsissa kehitettiin hiilineutraali terästehdas, ja samalla tekniikalla aiotaan poistaa jopa kymmenesosa Suomen ja Ruotsin kaikista hiilidioksidipäästöistä”

Vastaa

Tilaa uutiskirje

Kooste rakennusalan tärkeistä uutisista sähköpostiisi kolmesti viikossa. Saat myös kutsuja Rakennuslehden tapahtumiin. Lisätietoja

Kooste rakennusalan tärkeistä uutisista sähköpostiisi kolmesti viikossa. Saat myös kutsuja Rakennuslehden tapahtumiin.

Anna sähköpostiosoitteesi