Entwicklung der weltweit ersten industriellen Niedertemperatur-Eisen-Elektrolyseanlage

Die Volteron™-Anlage, die in einer ersten Phase zwischen 40.000 und 80.000 Tonnen Eisenbleche pro Jahr produzieren wird, soll 2027 in Betrieb gehen. Sobald sich die Technologie in diesem Umfang bewährt hat, soll die Jahreskapazität der Anlage auf 300.000 bis 1 Million Tonnen erhöht werden.

ArcelorMittal und John Cockerill haben in den letzten Jahren gemeinsam an einem innovativen elektrochemischen Verfahren zur Umwandlung von Eisenoxid in Eisenplatten gearbeitet. Das erfolgreich abgeschlossene Projekt, das früher unter dem Namen SIDERWIN bekannt war, wurde bisher durch das EU-Programm Horizont 2020 öffentlich gefördert. Zu den Projektpartnern gehörten neben ArcelorMittal und John Cockerill auch EDF, Tecnalia, Quantis, die Universität von Aveiro, die Nationale Technische Universität Athen, die Norwegische Universität für Wissenschaft und Technologie, Dynergie, Recoy, CFD Numerics und Mytilineos. Diese nächste Phase des Projekts wird als exklusive Partnerschaft zwischen ArcelorMittal und John Cockerill fortgeführt.

Volteron™ ist ein kohlenstofffreies, kaltes Direktelektrolyseverfahren, mit dem Eisen aus Eisenerz unter Verwendung von Elektrizität gewonnen wird. In einer Pilotanlage hat sich das Verfahren unter Verwendung von Standardeisenerz als äußerst effizient erwiesen. Die bei der Elektrolyse entstehenden Eisenplatten werden anschließend in einem Elektrolichtbogenofen zu Stahl verarbeitet.

Brad Davey, EVP und Leiter der Geschäftsoptimierung bei ArcelorMittal, sagte dazu:

"Dies ist eine äußerst spannende Entwicklung und Chance für unser Unternehmen. Wir arbeiten schon seit einiger Zeit an der Direktelektrolyse-Technologie, da sie das Potenzial hat, die Stahlerzeugung zu dekarbonisieren. Nachdem wir nun unser energieeffizientes Niedertemperaturverfahren in einem Pilotversuch erprobt haben, ist der nächste Schritt die Errichtung einer Industrieanlage. Wir beabsichtigen, dieses Ziel innerhalb von vier Jahren zu erreichen und die ersten in der Welt zu sein, die Stahl in großem Maßstab durch Niedertemperatur-Elektrolyse herstellen.

"Dies ist ein bedeutender Moment für ArcelorMittal und für die globale Stahlindustrie. Die Direktelektrolyse ist eine revolutionäre, bahnbrechende Technologie. Obwohl die Technologie noch reifen muss, könnte sie die Stahlherstellung revolutionieren, indem sie den Kohlenstoff vollständig aus der Stahlerzeugung entfernt. Wir haben die Absicht, bei diesem Prozess Pionierarbeit zu leisten".

Sébastien Roussel, Präsident von John Cockerill Industry, fügte hinzu:

"Als zweihundertjähriger Technologieführer in der Stahlerzeugungstechnik und derzeitiger Weltmarktführer für Elektrolyse zur Wasserstofferzeugung sind wir sehr stolz darauf, gemeinsam mit ArcelorMittal eine Technologie zu entwickeln, die einen wichtigen Beitrag zur Bekämpfung der globalen Erwärmung leisten kann. Wir sind davon überzeugt, dass Volteron™ das energieeffizienteste Verfahren zur Herstellung von Stahl ohne CO2-Emissionen ist und schon bald ein echter "game changer" für die Stahlindustrie sein wird."

Die Direktelektrolyse ist eine von drei Dekarbonisierungs-Technologien, an denen ArcelorMittal arbeitet, um die Netto-Null-Stahlerzeugung Realität werden zu lassen. Die beiden anderen sind Smart Carbon und Innovative-DRI. Der Smart-Carbon-Weg beinhaltet die Modifizierung der Hochofen-Stahlerzeugung und die Nutzung sauberer Energiequellen, einschließlich Bioenergie und Kohlenstoffabscheidung und -speicherung, während der Innovative-DRI-Weg die Verwendung von Wasserstoff als Ersatz für fossile Brennstoffe zur Herstellung von direkt reduziertem Eisen beinhaltet, einem metallischen Ausgangsmaterial für die Stahlerzeugung in einem Elektrolichtbogenofen.

Quelle und Foto: ArcelorMittal Europe