Hydrogen fra fornybare energikilder er forventet å spille en betydelig rolle i reduksjon av karbonutslipp fra en stor del av EUs metallurgiske sektor innen 2050. Metaller produseres gjerne i dag ved hjelp av fossilt karbon, noe som gir CO2 som biprodukt. Hydrogen kan erstatte fossilt karbon i metallurgiske prosesser som jernproduksjon, men ikke alle metaller kan lages direkte med hydrogen. Blant annet kan ikke hydrogen erstatte karbon i produksjon av viktige metaller som silisium (Si) og mangan (Mn).
Silisium og mangan er essensielle metaller for å nå EUs mål om klimanøytralitet innen 2050, siden de er avgjørende råmaterialer for produksjon av miljøvennlig teknologi som vindmøller, batterier, elbiler og solceller. Etterspørselen etter disse kritiske og strategiske råmaterialene (CRM/SRM) er med andre ord stor, men Europa sliter med å produsere nok. Per i dag er Kina den største leverandøren av silisium ved å dekke 76 prosent av etterspørselen på verdensbasis, mens kun en liten del forsynes fra land i Europa. Det samme gjelder manganlegeringer (FeMn), der Kina og India leverer henholdsvis 40 prosent og 21 prosent.
EU tar med sine forskrifter sikte på å styrke EUs evner innenfor verdikjedene til disse kritiske og strategiske materialene. Men å oppnå dette på en bærekraftig måte krever at produksjonen skjer uten CO2-utslipp.
Dette vil prosjektet MECALO bidra til.
– Prosjektet vil utvikle et innovativt konsept der CO2 gjøres om til nytt karbonråstoff som kan gjenbrukes i prosessen, i stedet for å slippe ut CO2 i atmosfæren eller fange og lagre den. Denne konverteringen gjøres mulig ved hjelp av hydrogen, forteller seniorforsker ved SINTEF og koordinator for prosjektet, Halvor Dalaker.
Teknologien vil revolusjonere produksjonen av silisium og mangan for europeisk industri, ved å gjøre industrien renere og mer bærekraftig, der den eneste avgassen er vanndamp. Konseptet er overførbart til produksjon av andre metaller for å redusere karbonutslipp, uten å måtte utvikle nye produksjonsteknologier fra bunnen av.
Tett samarbeid mellom forskningsinstitusjoner og industri
MECALO er et resultat av mange års samarbeid mellom SINTEF og Elkem, en av verdens ledende silisiumprodusenter med seks smelteverk i Norge. Når konseptet nå tas videre ut i Europa, samles ledende EU-forsknings- og teknologiorganisasjoner og industrier på tvers av CRM-verdikjeden, inkludert den store franske manganprodusenten Eramet, som også driver flere smelteverk i Norge.
SINTEF er koordinator av prosjektet, og bidrar til utviklingen av de kjemiske prosessene for konvertering av CO2 til fast karbon, samt studier av hvordan det gjenvunne karbonmateriale kan benyttes i SINTEFs metallurgiske smeltelaboratorier og modellering for å holde energiforbruket til prosessen nede.
Kan styrke norsk industris konkurranseevne i Europa
– I Norge har vi allerede en god posisjon for levering av silisum og mangan til EU, hvor vi i dag er den største leverandøren av silisum til EU med 33 prosent. På grunn av vår tilgang til vannkraft er vi dessuten allerede blant de mest bærekraftige leverandørene. Prosjektet MECALO kan hjelpe norsk industri til å styrke sin posisjon ytterligere og bli enda mer miljøvennlige, og slik bidra til en sikker og ikke minst karbonnøytral forsyning av disse kritiske råvarene til Europa, sier Halvor Dalaker.
