Restgaser från stålindustrin kan omvandlas till värdefulla kemikalier

Stålindustrin står för stora delar av Sveriges koldioxidutsläpp, men nu satsas stora resurser för att minska utsläppen och göra produktionen klimatneutral. Med en teknik som kallas gasfermentering undersöker forskare på RISE hur restgaser från industrin kan omvandlas till värdefulla material i stället för att förbrännas och skapa växthusgaser.

I bio-labbet i Högskolan i Borås utvecklas just nu en teknik som kan komma att bidra till kraftigt minskade koldioxidutsläpp från den svenska stålindustrin. Det handlar om gasfermentering som metod för att använda restgaser för att producera biokemikalier och vätgas. Ett stort problem är nämligen att stålproduktionen genererar stora mänger restgaser från koksverk och järn- och stålproduktionsprocesser som förbränns och skapar koldioxidutsläpp.

– Än så länge bedriver vi detta i labbskala men jag hoppas att den här tekniken ska kunna användas i kommersiell skala i Sverige och Europa, säger Konstantinos Chandolias, som forskar inom bioteknik på RISE.

För att producera stål används stenkol som i sin tur genererar restgaser som i dagsläget används för att producera värme i värmeverken. En del av gaserna bränns upp utan att energin tas till vara, och detta leder till de stora koldioxidutsläpp som gör stålindustrin till den främsta utsläppskällan i Sverige. Järn- och stålindustrin stod för 38 procent av Sveriges koldioxidutsläpp 2019.

Mikroorganismer gör jobbet

Tillsammans med ståltillverkaren SSAB testar nu RISE möjligheten att lösa problemet genom att ta restgaserna till en bioreaktor som fungerar som ett stängt kärl. Fermentering är en biologisk process som kanske ofta förknippas med livsmedel eller vintillverkning. Vid gasfermentering är det på samma sätt mikroorganismer som gör det viktiga jobbet. I reaktorn tillsätts mikrober som tas från exempelvis matavfall eller biogasanläggningar. Mikroberna äter upp eller omvandlar gaserna i metaboliska aktiviteter och producerar på så sätt olika värdefulla produkter. Slutresultatet kan bli biobränslen som vätgas, eller biokemikalier som exempelvis ättiksyra. En annan möjlighet är att producera olika typer av bioplaster. Slutprodukten avgörs av driftförhållanden och vilka mikroorganismer som används.

– Med den här tekniken kan problemet med koldioxidutsläpp från produktionen i stället vändas och bli en industriell resurs som skapar nya marknadsmöjligheter att sälja kemikalier, säger Konstantinos Chandolias.

Med den här tekniken kan problemet med koldioxidutsläpp från produktionen i stället vändas och bli en industriell resurs

Positiva resultat i labbet

Projektet för omvandling av stålindustrins restgaser till biokemikalier startade i början av 2020 och genomförs tillsammans med SSAB, AirLiquide och Högskolan i Borås. Redan har man uppnått positiva resultat i labbet. Försöken att producera fettsyror som exempelvis ättiksyra har varit framgångsrika, och nu är nästa steg är att öka utbytet genom att ta reda på optimala förhållanden för reaktorn och de organismer man använder.

Kan skapa stora värden

Även om tekniken är i sin linda finns det en enorm potential då det finns stora utsläpp av gaser som skulle kunna användas med den här tekniken. Ett räkneexempel från projektet visar att restgaserna från en enskild anläggning skulle kunna producera exempelvis ättiksyra till ett värde av mer än 6 miljoner kronor per år. För att skala upp tekniken krävs det större investeringar i infrastruktur. Nästa steg i projektet är att skapa en pilot med en större reaktor som kan ligga nära anläggningen för att använda gaserna direkt.

– Vi använder oss egentligen av känd och beprövad kunskap. Att den nu har blivit intressant inom det här området har förstås med klimatfrågan att göra. Den största drivkraften är att detta kan vara ett sätt att nå målet om ett koldioxidneutralt samhälle, säger Konstantinos Chandolias.

Bild: SSABs industriområde by Tortap used under CC BY-SA 3.0 / cropped from original