Terästä ilman hiiltä

Teräs

Metallinjalostuksella on valtava rooli, kun Eurooppa pyrkii päästöttömyyteen lähivuosikymmenien aikana. Kun metallinjalostuksen omat prosessit muuttuvat hiilettömiksi, pienenee tuotantomaiden kokonaispäästöt useita prosentteja.  Lisäksi metallien kysyntä kasvaa, kun vihreään siirtymään tarvittavat laitteet ja järjestelmät rakennetaan.

Metallinjalostajat ry:n toimitusjohtaja Kimmo Järvinen toteaa, että teräksen tuotannossa moni asia on kestävästi toteutettu jo nykyisellään.

–  Teräs on ikuista: se on täysin kierrätettävä materiaali ja se kiertää samaan tarkoitukseen. Puu on ekologinen ja hiilineutraali, mutta sen elinkaarianalyysi on aika vaikea, koska käyttöikänsä lopussa se päätyy polttoon ja jätteeksi. Puu ja betoni eivät kierrä samaan tarkoitukseen, niiden uusiokäytön ekologisuus pitää osoittaa, Järvinen sanoo.

Järvisen mukaan metallinjalostusteollisuus käyttää muutenkin paljon kierrätysraaka-aineita, esimerkiksi kaikesta koskaan valmistetusta kuparista on kierrossa 80 prosenttia.

Nämä hyvät asiat eivät vielä riitä. Jotain täytyy tehdä, että metallinjalostuksessa energialähteenä käytettävä hiili siirtyy historiaan.

Metallinjalostajat ry:ssä ovat mukana saksalainen kuparintuottaja Aurubis, sinkkiä ja kuparia tuottava ruotsalainen Boliden, venäläinen Harjavallassa nikkeliä jalostava NorNickel, suomalainen ruostumattoman teräksen valmistaja Outokumpu, metallituotannon teknologioita tarjoava suomalinen Metso Outotec, ruotsalainen teräksentuottaja Ovako ja ruotsalainen raakateräksen tuottaja SSAB.

Näillä yrityksillä on omat tutkimus- ja kehittämisprojektinsa, mutta ne tekevät myös yhteistä tutkimusta.

– Metallinjalostajissa on tehty 40 vuotta strategista tutkimusta ja kehitystyötä, joka aiemmin keskittyi energiatehokkuuteen ja nyt vähähiilisyyteen. Olen hyvin ylpeä tästä systemaattisuudesta, Kimmo Järvinen sanoo.

Yhteinen tutkimus on luontevaa, koska Metalliteollisuuden jäsenyritykset eivät ole toistensa suoria kilpailijoita. Yhteisiin vähähiilisyystutkimuksiin vuosina 2021–2025 kuuluvat muiden muassa vähähiiliset tuotantoprosessit, hiilidioksidin talteenotto, kiertotalous ja uusikäyttö ja uudet valmistusteknologiat.

Järvisen mukaan metallinjalostuksessa on tapahtunut suuri muutos muutaman viime vuoden aikana, ja siitä on erityisesti kiittäminen SSAB-konsernin toimitusjohtajaa Martin Lindqvistia.

– SSAB ilmoitti pari vuotta sitten rohkeasti ryhtyvänsä tekemään päästötöntä terästä ja käynnistämään siihen liittyvän pilottilaitoksen ja tutkimusta. Ajatus oli uusi ja ihmeellinen, mutta nyt kaikki ymmärtävät, mistä on kysymys. Alan yritykset sitoutuvat päästöttömyystavoitteisiin ilman pakkoa, ja kaikilla suurilla teräsvalmistajilla on hiilettömyysprojektinsa. Vanhoja masuuneja ajetaan alas ja investointipäätöksiä uusiin kestävän kehityksen mukaisiin prosesseihin tehdään, Järvinen kertoo.

SSAB kiristi päästöttömyystavoitteitaan tämän vuoden alussa. Päästötöntä terästuotantoa luvataan jo vuoteen 2030 mennessä, mikä on 15 vuotta aiemmin kuin aiempi tavoite. SSAB:n mukaan edellytys uudelle aikataululle on, että tarjolla on riittävästi päästötöntä sähköä. Jos SSAB onnistuu, pienenee Ruotsin hiilidioksidipäästöt 10 prosenttia ja Suomen päästöt 7 prosenttia. SSAB:n investoinnin arvo vuosille 2022 – 2030 on  4,3 miljardia euroa.

Tarvitaan lisää ydinvoimaa

Teräksen kysyntä kasvaa, kun tarvitaan tuotteita päästöttömän energiantuotannon rakentamiseen.

 –Tuulivoimalaan menee paljon terästä. Ollaan uuden ajan kynnyksellä, markkina puhtaasti tuotetulle teräkselle ja muille metalleille on olemassa, Kimmo Järvinen toteaa.

Päästöttömään metallinjalostukseen tarvitaan masuunia kuumentavan hiilen vaihto verkosta saatavaan sähköön.

– Meillä Suomessa verkkosähkö on keskimäärin 80-prosenttisesti päästötöntä ydin-, vesi-, bio-, tuuli-, aurinko- ja geovoimaa. Saksa sen sijaan tekee 50 prosenttia sähköstään hiilellä tai maakaasulla. Jotta terästeollisuus saadaan päästöttömäksi, tarvitaan lisää ydinvoimaa; sen kanssa Saksa nyt kipuilee, Kimmo Järvinen sanoo.

– EU:n päästökauppajärjestelmällä kannustetaan vähäpäästöisyyteen myös sähkön tuotannon ja käytön osalta. Sähkön markkinahinta määräytyy marginaalituottajien hinnan mukaan. Kun sähköä hiilellä ja maakaasulla tuottavat joutuvat ostamaan päästöoikeuksia, se heijastuu kaikkeen sähköntuottamiseen, myös päästöttömään, Järvinen toteaa.

Eurooppa haluaa olla ensimmäinen hiilineutraali maanosa, ja sitä kohti edetään EU:n vihreän kehityksen ohjelman eli Green Dealin avulla. Jotta EU-raha ohjautuisi tuon ohjelman mukaan oikein, EU:lla on toimintojen taksonomia eli luokittelujärjestelmä.

Autoihin ensin

Metallinjalostuksen päästöttömyyshankkeista huolimatta vain osa markkinoilla olevasta teräksestä on nyt kestävän kehityksen mukaista.  

– Teräksissä on eroja.  Päästötöntä saa vain tietyiltä toimittajilta, eikä sellaistenkaan kaikki teräs ole päästötöntä vaan osa on edelleen hiiliterästä. Menee vielä vuosia, että kaikki masuunit kuumenevat päästöttömällä energialla. Yhden masuunin muuttaminen päästöttömäksi on miljardiluokan projekti, Kimmo Järvinen toteaa.

Maailman terästuotannosta menee rakentamiseen 40 prosenttia ja autoteollisuuteen sekä laitevalmistukseen kumpaankin noin 25 prosenttia.

– Rakentamisen tuotteet kuten betoniteräkset ovat standarditavaraa, eikä niihin ole vielä tarjolla päästötöntä terästä. Autovalmistukseen tarvitaan korkeamman teknologian terästä, ja siihen esimerkiksi SSAB fokusoi päästöttömät tuotteensa, Järvinen kertoo.

– Hiilettömän teräksen valmistaminen on hydrometallurgisesti eli vesikemiaa käyttävän valmistustekniikan kannalta erilaista kuin perinteinen teräs. Siksi myös tuotteet ovat erilaisia, esimerkiksi päästöttömän teräksen  lujuus- ja kimmoisuusominaisuudet ovat erilaisia kuin perinteisellä teräksellä.

Järvisen mukaan päästöttömän teräksen valmistaminen on hiiliterästä kalliimpaa, ja EU:n ulkopuolella hiili on halpaa.

– EU:n päästökaupan myötä eurooppalaisen ja kiinalaisen teräksen hinnoissa on iso ero. Kiinalla on 10 – 25 prosentin osuuksia Euroopan teräsmarkkinoista tuotteesta riippuen. Kiinalle on määrätty polkumyyntitulleja, ja nyt ongelmia aiheuttaa myös Turkin, Venäjän ja Indonesian terästuotanto.

Teksti: Jaana Ahti-Virtanen, artikkeli on julkaistu alun perin Projektiuutiset-lehden numerossa 1/2022

Kuva: Pixabay/Jotoler

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.