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Hydrogen Steelmaking: Technology Options and R&D Projects

  • Thomas BuerglerEmail author
  • Johann Prammer
Originalarbeit
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Abstract

Reducing CO2 emissions by 80 to 95% by mid-century is the central climate goal and requires both energy suppliers and industry to prepare themselves and explore new pathways together. For the industry, transport, and energy sectors, “green”—that is CO2 free—hydrogen can make an important contribution to decarbonisation. The vision in steelmaking is to shift from carbon via bridge technologies based on natural gas, as is already the case at the direct reduction plant of voestalpine in Texas, to finally the greatest possible use of green hydrogen and renewable energy. The precondition is the provision of sufficient energy from renewable sources at competitive prices. Construction of the new PEM electrolysis pilot plant for the production of CO2 neutral hydrogen and with research on other breakthrough technologies like hydrogen plasma smelting reduction are important steps towards the long-term technology transformation in the steel industry in the coming decades.

Keywords

Steelmaking CO2 emissions voestalpine Hydrogen Direct reduction Bridge technology PEM electrolysis Plasma smelting reduction 

Stahlerzeugung mit Wasserstoff: Technologieoptionen und F&E-Projekte

Zusammenfassung

Die angestrebte Reduktion von CO2 Emissionen um 80 bis 95 % bis Mitte des Jahrhunderts als übergeordnetes globales und EU-Klimaziel erfordert von Energieversorgern und Industrie umfangreiche Vorbereitungen und die gemeinsame Entwicklung neuer Lösungen. Für Industrie, Transport und den Energiesektor kann „grüner“ – das heißt CO2-neutral hergestellter – Wasserstoff einen entscheidenden Beitrag zur Dekarbonisierung leisten. Die Vision in der Stahlherstellung besteht darin, von Kohlenstoff über Brückentechnologien auf Erdgasbasis, wie sie in der Direktreduktionsanlage der voestalpine in Texas bereits realisiert wird, auf letztendlich zum größtmöglichen Einsatz von grünem Wasserstoff und erneuerbarer Energie umzustellen. Die Voraussetzung dafür ist die Bereitstellung ausreichend erneuerbarer Energie zu wettbewerbsfähigen Preisen. Die Errichtung einer neuen PEM-Elektrolyse-Versuchsanlage für die Herstellung grünen Wasserstoffs und die Erforschung von Breakthrough-Technologien wie Wasserstoffplasma-Schmelzreduktion sind wichtige Schritte zu einer langfristigen Technologietransformation in der Stahlindustrie in den kommenden Dekaden.

Schlüsselwörter

Stahlerzeugung CO2-Emissionen voestalpine Wasserstoff Direktreduktion Brückentechnologie PEM-Elektrolyse Plasmaschmelzreduktion 

Notes

Acknowledgements

This research is performed in the course of the project SuSteel, which receives funding from the Austrian funding agency FFG, and the project H2FUTURE, which receives funding from the Fuel Cells and Hydrogen 2 Joint Undertaking under grant agreement No 735503. This Joint Undertaking receives support from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme and Hydrogen Europe and N.ERGHY.

Copyright information

© Austrian Society for Metallurgy of Metals (ASMET) and Bergmännischer Verband Österreich (BVÖ) 2019

Authors and Affiliations

  1. 1.voestalpine Stahl GmbHLinzAustria

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