Så kan biokol göra stålindustrin klimatsmart

Stål är ett av våra mest använda material och finns i allt från broar och bilar till köksredskap och vindkraftverk. Svensk stålindustri är redan en av världens mest hållbara industrier, med en stor andel återvunnet skrot och fossilfri el i sin produktion. Men för att bli helt klimatneutral behövs alternativ till det fossila kolet som används vid ståltillverkning.

Biokol är en lösning som kan göra stålproduktionen nästan utsläppsfri. Genom att ersätta fossilt kol i masugnar, direktreduktionsprocesser och vid smältning av skrot kan vi drastiskt minska utsläppen och skapa ett ännu grönare stål.

Svensk stålindustri – redan en klimatförebild

I Sverige tillverkas omkring 4,5 miljoner ton stål varje år. En stor del av detta sker i ljusbågsugnar, där skrot återvinns till nytt stål. Denna metod är extremt klimatsmart eftersom den kräver mindre energi och har mycket låga utsläpp – särskilt i Sverige där elen till stora delar är fossilfri.

Men återvunnet skrot räcker inte för att täcka behovet av nya stålprodukter. För vissa stålkvaliteter och speciallegeringar krävs fortfarande malmbaserad produktion, och det är här de största klimatutmaningarna finns.



Biokol kan ersätta fossilt kol i järnframställning

Traditionellt tillverkas järn genom att järnmalm hettas upp tillsammans med koks (en ren form av kol) i en masugn. I den kemiska processen förenas syret från järnet med kolet och skapar stora mängder fossil koldioxid.

Biokol kan ersätta fossilt kol i flera delar av processen:

🔹 I masugnar – Genom att byta ut en del av det fossila kolet mot biokol kan det fossila koldioxidutsläppen minskas direkt.
🔹 I direktreduktion – En alternativ där järnmalm omvandlas till järnsvamp vid lägre temperaturer, vilket gör det lättare att använda biokol eller andra fossilfria alternativ.

I Sverige används en speciell direktreduktionsmetod i Höganäsprocessen, där järnsvamp framställs genom att järnmalm reduceras i fast form med hjälp av kol. Här kan biokol och biobränslen spela en viktig roll som ersättare till fossila material i pulverstålstillverkningen.

H2-DRI är en annan form av direktreduktion och  ett svenskt initiativ där vätgas används istället för fossilt kol för att framställa järn.  H2-DRI ersätter kolet med vätgas (H₂), vilket gör att biprodukten blir vattenånga (H₂O) istället för koldioxid. Det är en enorm förbättring ur klimatsynpunkt! Det färdiga järnet ("järnsvamp") tas ut ur processen och smälts sedan i en ljusbågsugn för att bli stål.

Trots att H2-DRI använder vätgas för att reducera järnmalmen behövs fortfarande tillsätts av kol senare i ståltillverkningsprocessen. Det beror på att:

✔️ Kol ger stålet rätt egenskaper – Stäl är en blandning av järn och kol. Utan kol är rent järn mjukt och formbart.  Det måste blandas med kol för att bli hårt och hållbart.
✔️ Kol används i smältprocessen – När järnsvampen smälts i ljusbågsugnar krävs kol för att skydda smältan (slagg) och skapa rätt sammansättning på stålet.

Men istället för fossilt kol kan vi använda biokol och därmed minska utsläppen av fossil koldioxid

 

Biokol i skrotomsmältning – ett fossilfritt komplement

Ljusbågsugnar använder el för att smälta skrot och är redan en av de mest klimatsmarta metoderna för att producera stål. Det är en del av metallkretsloppet. Men även i dessa ugnar behövs en viss mängd kol, bland annat för att styra stålets egenskaper och skydda smältan (slagg). Här kan biokol användas istället för fossilt kol, vilket gör processen ännu mer hållbar.

Biokol kan också förbättra slaggbildningen, vilket gör att man kan återanvända fler restprodukter och minska resursförbrukningen.

Framtiden för biokol i stålindustrin

Genom att ersätta fossilt kol i flera processer kan vi bidra till att minska stålindustrins klimatpåverkan.

✅ Ersättning för fossilt kol i masugnar och direktreduktion – minskar koldioxidutsläppen vid järnframställning.
✅ Användning i ljusbågsugnar – gör återvinningsbaserad ståltillverkning ännu mer hållbar.
✅ Bränsle i värmningsugnar – biokol som förgasas till syngas kan ersätta naturgas och gasol med biobaserad energi.
✅ Grafitelektroder - Utvecklingsarbete pågår för ersättning av fossil grafit med biokolsbaserad till elektroderna i ljusbågsugnar.

För att biokol ska bli ett realistiskt alternativ krävs:

  • Ökad tillgång till biokol – utan att konkurrera med skogs- och jordbruksresurser.
  • Teknisk utveckling – så att biokolet får rätt egenskaper för ståltillverkning.
  • Ekonomisk konkurrenskraft – biokol måste vara lika prisvärt som fossilt kol.

Sverige kan visa vägen

Svensk stålindustri är redan ledande när det gäller hållbarhet och energieffektivitet. Genom att kombinera skrotbaserad ståltillverkning med biokol i järnframställningen kan vi ta nästa steg mot en nästan fossilfri stålproduktion.

Med fortsatt forskning och rätt investeringar kan biokol bli en av nycklarna till framtidens hållbara stål. Det skulle inte bara gynna klimatet – det skulle också stärka Sveriges position som ett föregångsland inom grön industri.

🌍 Framtidens stål är inte bara starkt – det är fossilfritt!