O ArcelorMittal Poland jest ostatnio głośno z powodu wygaszenia (nazywanego „tymczasowym zatrzymaniem”) jednego z dwóch pieców w Dąbrowie Górniczej. Ruch ten skrytykowała Fundacja Instrat, zarzucając wywodzącemu się z Indii koncernowi, że nie postarał się zabezpieczyć swoich interesów nad Wisłą. Powód? Zbyt powolne szukanie alternatyw dla bieżącej, zbyt emisyjnej produkcji.

Przeczytaj też: Tak Finlandia rozpoczęła produkcję zielonego wodoru

Jednocześnie ArcelorMittal zaczął w tym roku wykorzystywać wodór po to, aby zwiększyć efektywność swojej działalności i obniżyć emisje. W krakowskiej hucie spółki uruchomiono piece wodorowe w wyżarzalni walcowni zimnej. Inwestycja pochłonęła 52 mln zł, powstało 9 stanowisk piecowych.

Mniej emisji dzięki wodorowi, ale to początek drogi

Wyżarzanie to jeden z mniej emisyjnych procesów w całym cyklu obróbki metali, służy do poprawienia ich właściwości plastycznych. Najwięcej emisji – a więc też najtrudniejszych do uniknięcia – powstaje na innych etapach, w trakcie wytopu żelaza i stali oraz odlewania. W przypadku wyżarzania wodór pełni funkcję gazu osłonowego, który chroni stal przed utlenianiem.

„Blachy wyżarzane są teraz bez użycia amoniaku, ponadto skrócił się także czas trwania samego procesu, co przełożyło się na niższe zużycie gazu ziemnego i energii elektrycznej. To z kolei pozwoliło na ograniczenie emisji CO₂ podczas wyżarzania o 50 proc.” – przekazało biuro prasowe ArcelorMittal Poland w odpowiedzi na pytania Green-news.pl.

Koncern nie udzielił jednak informacji, skąd pochodzi wodór zużywany w krakowskim oddziale oraz jakie jest jego pochodzenie. Jeżeli byłby to zielony wodór (uzyskiwany z elektrolizerów zasilanych przez odnawialne źródła energii), emisyjność procesu byłaby zapewne jeszcze niższa. Jeśli stosowany jest tzw. szary wodór (wytwarzany przy użyciu gazu ziemnego) – byłaby wyższa.

Jak jednak wyjaśnia Marcin Dusiło, kierownik projektu Przemysł w Forum Energii, niższe emisje wynikają ze skrócenia samego procesu wyżarzania, który według informacji firmy zmalał o połowę. Gdyby zastosowano zielony wodór, byłyby one jeszcze mniejsze. Z perspektywy śladu węglowego gotowego produktu to jednak sposób produkcji stali ma największy wpływ. Stal pierwotna (z wielkiego pieca) to średnio ok. 2,3 tony CO₂ na tonę stali, podczas gdy stal wtórna (z recyklingu) wiąże się z emisją ok. 0,7 tony CO₂/tona stali. Proces wyżarzania wiąże się szacunkowo z dodatkowymi 0,10-0,15 t CO₂/t i to ta wartość może spaść o połowę.

– Spadek emisji wynika z polepszenia właściwości atmosfery ochronnej, którą po modernizacji jest wodór. Ma on świetne przewodnictwo cieplne, wysoki współczynnik przewodzenia i równomiernie rozprowadza ciepło. Krótszy czas pracy oznacza, że potrzeba mniej gazu czy energii elektrycznej do zasilenia pieca i to z tego biorą się niższe niż dotychczas emisje tego procesu – wyjaśnia Dusiło.

Przeczytaj też: Czy z H₂ są same kłopoty? Ostatnio tak

Zakłady w Krakowie od lat nie stosują węgla jako paliwa (od 2018 roku), nie produkują także koksu (od 2024 roku). „Pracujące zakłady: walcownia gorąca oraz walcownia zimna, a także linie ocynkowania i malowania blach obecnie pracują wyłącznie w oparciu o gaz ziemny, a docelowo planowane jest przejście na wodór” – zapowiada spółka. W planach na 2026 rok jest uruchomienie zakładu produkcji wodoru z gazu ziemnego – instalację buduje Linde Gaz Poland.

Ekspert Forum Energii dodaje przy tym, że ślad węglowy produkcji samej atmosfery ochronnej (wcześniej, w uproszczeniu, amoniak, teraz wodór) nie miał wpływu na zmniejszone wytwarzanie CO₂ przy wyżarzaniu. NH₃ (amoniak) to związek chemiczny azotu i wodoru, produkowany przy użyciu gazu ziemnego (niezbędnego do wytworzenia wodoru, azot jest pozyskiwany z powietrza). Więc z perspektywy technologicznej z procesu zniknął tylko azot, a wodór i tak jest produkowany przy użyciu gazu ziemnego. Dlatego też planowana inwestycja we własną instalację wodoru jedynie uniezależni zakład od dostaw surowca, a jej wpływ na ślad węglowy będzie niewielki.

– W przyszłości, poza zastosowaniem zielonego wodoru, zwiększeniem udziału wykorzystania energii elektrycznej z OZE, czy elektryfikacji ciepła do procesu wyżarzania (zamiany obecnych palników gazowych na ogrzewanie indukcyjne czy oporowe), można rozważyć jeszcze zastosowanie CCS (wychwyt dwutlenku węgla) przy produkcji stali pierwotnej, co również pozwoli na redukcję emisji. Ten i inne przykłady pokazują zresztą, jak trudno jest zmniejszać ślad węglowy w przemyśle – podsumowuje Dusiło.

Fot. na zdjęciu piece wodorowe w zakładzie ArcelorMittal w Krakowie / Stanisław Mazur / @StanislawMazur9; X/Twitter