Til hovedinnhold
Norsk English

Elektrifiserer industrien for en grønnere fremtid

Det EU-finansierte prosjektet ELECTRA utvikler innovative løsninger for å akselerere overgangen til en klimanøytral industri, med særlig fokus på de energiintensive sektorene sement-, kalk- og papirproduksjon.

Industrien er en av de største bidragsyterne til verdens klimagassutslipp, og Europa står overfor en stor utfordring med å nå klimamålene for 2050.

Gjennom utvikling av banebrytende elektrifiseringsteknologier skal fossile brensler erstattes med fornybar elektrisk energi, og utslippene reduseres med millioner av tonn CO₂ årlig.

- Vi har ved SINTEF utviklet en prototype plasmabrenner spesielt tilpasset krevende industrielle prosesser. Plasmabrenneren har svært lavt behov for plasmagass og den gir en jevnere og mer effektiv varmeoverføring sammenliknet med kommersielt tilgjengelige plasmabrennere, sier forsker og oppfinner Roar Jensen.

SINTEF har patentsøkt plasmabrenneren som blir videreutviklet, testet og skal brukes som varmekilde i prosessutvikling i ELECTRA prosjektet. Det skal bygges og kjøres forsøkskampanjer i en ny plasmaroterovn ved SINTEF og leveres en plasmabrenner som skal brukes til forsøkskampanjer av koordinator i prosjektet, VTT i Finland.

Energisikkerhet og grønn vekst

Ved å gjøre industrien mindre avhengig av fossile brensler, bidrar ELECTRA til å styrke Europas energisikkerhet og fremme bruken av fornybar energi. Prosjektet har potensiale til å redusere karbonutslippene fra de målrettede industriene med over 90 %, og kan til og med oppnå negative CO₂-utslipp gjennom effektiv karbonfangst.

ELECTRA representerer et paradigmeskifte i hvordan industrien kan levere høytemperaturvarme på en bærekraftig måte, uten å gå på bekostning av fleksibilitet eller produktkvalitet. I tillegg vil de elektrifiserte teknologiene være modulære og skalerbare, noe som gjør det enkelt å oppgradere eksisterende produksjonsanlegg. Dette betyr at ELECTRA ikke bare er en løsning for nye fabrikker, men også for modernisering av eksisterende anlegg, noe som akselererer overgangen til bærekraftig produksjon.

Målet oppnås ved å erstatte fossile brensler med fornybar elektrisk energi, noe som reduserer direkte utslipp fra industriell produksjon. I tillegg må det muliggjøres en effektiv fangst og bruk eller fjerning av en ren CO₂-strøm som frigjøres under nedbrytning av råmaterialet kalsiumkarbonat, noe som er en sentral del av produksjonsprosessen i disse industrisektorene. Videre er det viktig å tilpasse strømforbruket slik at det støtter en større andel fornybar energiproduksjon i strømnettet, noe som bidrar til en mer stabil og bærekraftig energibalanse.

Teknologi som endrer spillereglene

Kjernen i ELECTRA-prosjektet er utviklingen av teknologier som gjør det mulig å møte kravene til høytemperaturprosesser uten bruk av fossile brensler. To sentrale løsninger står i fokus:

  1. Plasmaoppvarming: En banebrytende teknologi som bruker elektriske lysbuer til å ionisere  gass til 4. aggregattilstanden, plasma, for å overføre varme til materialer med høy presisjon og effektivitet. Det tillater prosessering ved temperaturer høyere en 2000°C uten utslipp fra fossile brensler.
  2. Resistiv oppvarming: Elektrisk energi konverteres direkte til varme i “varmeelementer” og brukes til å drive prosesser som tidligere har vært avhengige av kull, olje eller gass. Denne teknologien tilpasses ulike industrielle behov, inkludert ovner og fluidisert seng teknologier, som sikrer effektiv varmeoverføring og optimal drift.

Fra utslipp til sirkulær verdiskapning

ELECTRA fokuserer på hvordan industrien kan produserer høytemperaturvarme, ved å kombinere bærekraft med uendret fleksibilitet og produktkvalitet. Løsningen legger til rette for en grønn omstilling, spesielt i sementproduksjon og andre prosesser der kalsiumkarbonat dekomponerer og CO₂ er et uunngåelig biprodukt.

Mens dagens forbrenningsbaserte metoder krever omfattende fangstanlegg for å skille ut CO₂ fra avgassen, benytter ELECTRA en annen tilnærming. Ved å kombinere elektrifisering med avansert CO₂-håndtering, resulterer prosessen i en ren CO₂-strøm – i praksis «ferdig fanget». Dermed er det ikke behov for et eget fangstanlegg. Noe som kan gi betydelige reduksjoner i både drifts- og investeringskostnader, og samtidig som det muliggjør varige kutt i klimagassutslipp fra industrien.

I tillegg er "Hubs for Circularity" en viktig del av prosjektets visjon. Disse sentrene legger til rette for smartere ressursbruk og en overgang til en sirkulær økonomi, hvor avfall minimeres og materialer brukes på nytt i produksjonssyklusen. Dette skaper både nye arbeidsplasser og økonomisk vekst.

Partnere

Samarbeid på tvers av Europa for en grønn fremtid 

ELECTRA er et eksempel på hva som er mulig gjennom tverrfaglig og internasjonalt samarbeid. Prosjektet samler 17 partnere fra åtte land, inkludert forskningsinstitusjoner, industrigiganter og teknologileverandører.

  • VTT Technical Research Centre of Finland Ltd (koordinator) 
    Leder prosjektet og bidrar med konseptutvikling, modellering, eksperimentelt arbeid og oppskalering av elektrifiserte prosesser. 
  • SINTEF (Norge) 
    Høytemperaturteknologi kalt "high enthalpy plasma torch,», Videreutvikle egenpatentert plasmabrenner og spesialtilpasse den til prosessene i ELECTRA; designe og bygge roterovn for demonstrasjon av plasmateknologi til produksjon av sement og kalkstein. Vi utvikler også matematiske modeller av de elektriske og magnetiske fenomenene som oppstør I en plasma-lysbue, samt at vi leder arbeidet med samfunnsmessig og industriell innvirkning.
  • Chalmers Tekniska Högskola AB (Sverige) 
    Utfører eksperimenter og modellering relatert til høytemperaturprosesser i ovner på både laboratorie- og pilotskala. 
  • Umeå Universitet (Sverige) 
    Forsker på høytemperaturkjemi, produktkvalitet og fasetransformasjoner i kalk og sementproduksjon. 
  • Universitetet i Sørøst-Norge (Norge) 
    Utfører tester av fluidiserte bed-calinere og bidrar til modellering av energibalanser og nøkkelindikatorer. 
  • Kanthal AB (Sverige) 
    Utvikler og tester elektriske varmeelementer og gassvarmere for høytemperaturprosesser. 
  • Sumitomo SHI FW Energia Oy (Finland) 
    Skalerer opp fluidiserte bed-calinere og utvikler forretningsmodeller for kommersialisering. 
  • Humboldt Wedag GmbH (Tyskland) 
    Evaluerer prosesskonsepter og teknologi for elektrifiserte sementanlegg. 
  • Andritz Oy (Finland) 
    Tester elektrifiserte ovner og fluidiserte bed-calinere for papirproduksjon. 
  • ABB Schweiz AG og ABB Oy (Sveits/Finland) 
    Leverer optimaliserte elektrifiserings- og automatiseringsløsninger for sementindustrien. 
  • Heidelberg Materials Cement Sverige AB (Sverige) 
    Tester plasmaoppvarming for produksjon av sement med minimal karbonbelastning. 
  • Lhoist (Belgia) 
    Tilpasser elektrifiserte prosesser for produksjon av brent kalk og dolomitt. 
  • Stora Enso AB (Sverige) 
    Validerer teknologier for bruk i papirindustrien og støtter oppskalering og tilpasning til kommersiell drift 
  • Advanced Minerals and Recycling Industrial Solutions IKE (Hellas)
    Leder arbeid med utnyttelse av resultater, livsløpsanalyser (LCA) og bærekraftige forretningsmodeller. 
  • Innovation Engineering SRL (Italia) 
    Utvikler digitale plattformer for formidling av prosjektresultater og gjennomfører markedsanalyser. 
  • Suite5 Data Intelligence Solutions Ltd (Kypros)
    Utvikler datastyringssystemer og analyserer verdipotensialet til data generert i prosjektet. 

Dette brede samarbeidet dekker hele verdikjeden for de tre industrisektorene og sikrer at løsningene utvikles for praktisk bruk i storskala produksjon. 

Plasmaroterovn i aksjon, her med forreduksjon av jernoksidholdig materiale ved bruk av hydrogen plasmagass i en eksisterende ovn. I ELECTRA prosjektet skal det brukes CO₂ plasmagass. Foto: Robert Fritzsch/SINTEF

ELECTRA representerer en transformasjon i hvordan industrien kan redusere sitt karbonavtrykk. Ved å kombinere avansert teknologi med et sterkt samarbeid på tvers av Europa, legger prosjektet grunnlaget for en grønnere, mer bærekraftig fremtid. Prosjektet viser hvordan innovasjon kan bidra til både miljømessige og økonomiske gevinster.

ELECTRA er finansiert av rammeprogrammet Horizon Europe under avtale nr. 101138392. 

Kontaktpersoner