Statligt dominerade Hybritprojektet som siktar på att tillverka grönt stål är mer än välkommet. Men kan det hålla vad det lovar?
Frågor
1. Hybritprojektet och en skisserade fortsatt produktion inom ägarbolagen LKAB, SSAB och Vattenfall innebär stora investeringar i anläggningar för gruvbrytning, produktion av järnmalmspellets, stål och fossilfri el. Bygget av dessa anläggningarna medför stora utsläpp av växthusgaser. När kommer projektet att ha tjänat in dessa genom minskade utsläpp i stålframställningen. År 2045 eller tidigare?
2. Minskade utsläpp genom Hybrit innebär att andra anläggningar i Europa kan öka sina utsläpp i motsvarande grad. Så är det europeiska utsläppshandelssystemet konstruerat. För växthuseffekten blir netto noll. Sveriges utsläpp minskar och svensk stålproduktion räddas medan de totala utsläppen förblir opåverkade de närmaste decennierna. Vill Hybritföretagen (LKAB, SSAB och Vattenfall) minska nettoutsläppen de närmsta decennierna kan detta ske genom att annullera gratis tilldelade eller förvärvade utsläppsrätter. Att verka för sänkt riktmärke inom handelssystemet för utsläpp vid järn- och ståltillverkning skulle också kunna ge effekt.
3. Genom att ingå i Hybrit har Vattenfall öppnat för möjligheter att leverera fossilfri el på 15 TWh och i förlängningen 55–60 TWh per år till denna stålproduktion. Vilka alternativa användningar har Vattenfall undersökt och vilka utsläppsminskningar skulle dessa leda till, jämfört med Hybrit?
Svensk stålproduktion hotas av EU
Vem kan lova att kapa Sveriges utsläpp av växthusgaser med tio procent och Finlands med sju procent och bli trodd? Den prestationen står samriskföretaget Hybrit (Hydrogen Breakthrough Ironmaking Technology) för. Kan planen lyckas? Med tre svenska företagsjättar i ryggen kan inget uteslutas. Det handlar om LKAB (helstatligt gruvbolag), SSAB (börsnoterat stålföretag med stort indirekt svenskt och finskt statligt delägarskap) och Vattenfall (helstatligt energiföretag). Det som satte fart på samarbete och bolagsbildning år 2017 var att EUs klimatpolitik hotade svenska stålproduktionen och SSABs överlevnad, inte klimatkrisen som sådan (Martin Pei teknisk direktör vid SSAB, Economist 2018), en avsedd effekt av EUs utsläppshandelssystem.
En nästan helt utsläppsfri stålproduktion vore naturligtvis det bästa sättet att undkomma pressen från det europeiska utsläppshandelssystemet som successivt minskar antalet utsläppsrätter och skärper den ekonomiska bördan för fossilbaserade stål-, cement- och energiproducenter. Det är precis vad Hybrit handlar om. En förstudie från 2018 gav uppmuntrande besked. Trots att det fossilfria stålet beräknades bli 20 till 30 procent dyrare i gällande priser (Hybrit 2018, s 9, 11) bedömdes projektet vara kommersiellt attraktivt i ljuset av förväntade förändringar i efterfrågan och priser (Hybrit 2018, s 12). Den slutsatsen förutsatte dock statligt stöd, koldioxidskatter, en nischmarknad för fossilfritt stål och EUs utsläppshandel. Lovande var också den beräknade utsläppsminskningen från 1,6 ton koldioxid per ton producerat stål till försumbara 25 kilo över hela produktionskedjan, från malmbrytning till färdigt råstål (Hybrit 2018, s 14, 16).
Stålproduktionens omfattning, betydelse och utsläpp
Globalt sett svarar stålet för ungefär åtta procent av utsläppen, vilket är ungefär dubbelt så mycket som från cementframställning. För svensk del handlar det om en tiondel (Hybrit 2018, s 5) vilket är den minskning Hybrit utlovar. Stödet för projektet är helhjärtat från myndigheter och politiker av alla kulörer. Internationellt har uppmärksamheten varit betydande även om Hybrit långt ifrån är ensamt med att planerna för reducerad klimatpåverkan i stålproduktionen.
Ett fokus på stål, liksom på cement, ska också ses i ljuset av dessa ämnens betydelse för global rättvisa. Västvärldens materiella välstånd vilar tungt på den fysiska infrastruktur som under lång tid byggts upp med dessa material och som nu kopieras av andra länder. Stora delar av produktionen kommer därför att lagras in i varaktiga byggnader och anläggningar, vilket, liksom kvalitetskrav på det producerade stålet, begränsar möjligheterna till återvinning. I Kina är exempelvis bara en procent av det producerade stålet skrotbaserat, globalt cirka en fjärdedel och i USA 40 procent (Harbel et al. 2019). Antagandet i den nämnda förstudien om att en 50-procentig återvinning kommer att nås globalt år 2050, framstår därför som optimistiskt, särskilt som den totala produktionen antas öka med 75 procent (Hybrit 2018, s 5).
Metoder för produktion av stål
Produktion av stål sker huvudsakligen enligt tre metoder varav två utgår från järnmalm och den tredje handlar om återvinning av skrot. Vanligast är anrikning och kolbaserad reducering av syret i malmens järnoxid genom smältning i masugn. Resultatet är rent järn som bearbetas till stål. Metoden svarar för omkring 70 procent av världsproduktionen och ger normalt koldioxidutsläpp på 1,8–2 ton per ton stål. Direktreduktion som sker vid temperaturer under järnets smältpunkt uppgår till knappt tio procent och ger utsläpp på 1–1,2 ton koldioxid per ton stål vid reduktion med naturgas. Detta sker företrädesvis i länder med god och billig tillgång till denna energiform och reagens. Resultatet blir järnsvamp med 95 procents järnhalt lämplig för ståltillverkning genom smältning i elektrisk ljusbågsugn, ofta tillsammans med skrot (Hybrit 2018, s 15). Stål från återvunnet skrot står för resterande dryga 20 procent av världsproduktionen.
SSAB:s produktion
Den malmbaserade produktionen startar hos LKAB med brytning varefter malmen krossas, finmals, anrikas och kompletteras med lämpliga tillsatser samt bränns till pellets, även benämnda kulsinter. Detta sker genom vissa tillsatser och upphettning med fossila bränslen. Denna process förorsakar 2,5 procent av den nuvarande ståltillverkningens totala utsläpp och ger en järnhalt på drygt två tredjedelar. Dessa pellets används både vid masugnsbaserad och direkt reduktion (Hybrit 2018).
I SSABs masugnar, som upphettas med fossil energi till över 2 000 grader, sker reduktion av syre som förenar sig med tillsatt koks till koldioxid. Detta moment i produktionskedjan står för mellan 85 och 90 procent av de totala utsläppen. Den flytande metall som blir resultatet behandlas därefter med syre för att minska kolhalten i stålet till önskad smidbar nivå vilket ger upphov till en tiondel av utsläppen.
Hybrit, el och utsläppsfri vätgas
I Hybritprojektet sker direktreduktion av järnoxiden i järnmalmspellets inte med naturgas utan med vätgas, en process som projektet utvecklat för storskalig och kontinuerlig produktion. Framställning av vätgasen, liksom en vanligt förekommande omvandling av gasen till el, leder till enorma energiförluster, en nackdel som delvis uppvägs av att den, till skillnad från elen, kan fungera som en stabiliserande buffert i energisystemet. Framställning av vätgas kan ske ur praktiskt taget alla energikällor och enligt väl beprövade metoder, men där de stora volymer av den explosiva gasen som behöver lagras innebär nya utmaningar. Vanligen används naturgas för framställningen, som ger så kallad grå vätgas, och som leder till utsläpp av koldioxid. Att beteckna Hybritstålet som grönt förutsätter att vätgasen produceras helt utan utsläpp av växthusgaser – grön vätgas. Detta är tänkt att ske genom att fossilfritt producerad el används för att genom elektrolys spjälka vatten i väte och syre. Den årlig tillförsel av el uppskattas behöva uppgå till mellan 55 och 60 TWh år 2045 när företagen fullt ut realiserat sina Hybritinspirerade expansiva planer. Detta motsvarar 40 procent av den nuvarande svenska elanvändningen och ställer mycket stora krav på utbyggd produktions- och överföringskapacitet av utsläppssnål elektricitet. Kraftförsörjningen kan komma att bli den svåraste utmaningen i Hybritkonceptet med Vattenfall som ansvarigt för produktion och Svenska kraftnät för överföring. Det nuvarande stora svenska överskottet av fossilfri el som, tillsammans med hög teknisk kompetens, anförts som projektets särskilda fördelar, (Hybrit 2018, s 5) kommer sannolikt snart ha tagits i anspråk av den pågående elektrifieringen, inte minst inom transportsektorn och andra industriprojekt.
Hybrit och dess eftervärld
Hittills har en pilotanläggning för direktreduktion färdigställts i Luleå 2020. I pelletsframställningen byts det fossila bränslet ut mot fossilfria alternativ. Ett exempel är bioolja som produceras i en försöksanläggning i Malmberget i LKABs regi.
En demonstrationsanläggning planeras vara färdig i Gällivare år 2026 då produktion i industriell skala ska införas. Verksamheten övergår då sannolikt från Hybrit till LKAB respektive SSAB och fossilfritt stål kan då enligt planerna för första gången i världshistorien erbjudas på öppna marknaden. För såvitt ingen annan producent hinner före som till exempel det privata initiativet H2 Green Steel i Boden som annonserat produktionsstart till 2024. Behovet av vätgas inom Hybrit beräknas motsvara 6 TWh el 2026 och stiga till 10 TWh 2030.
Tidigare räknade bolagen inom Hybritsatsningens ram successivt kunna minska utsläppen efter 2035 för att helt annullera dessa senast 2045 (se figur nedan). Denna tidsplanering har styrts av en önskan att undvika kapitalförstörelse av SSABs år 2015 omställda masugn i Luleå med angiven livslängd om 20 år varför det tidigare gällt att invänta de nuvarande anläggningarnas ”end of life” (Hybrit 2018, s 11, Martin Pei i Economist 2018). Men enligt pressmeddelande i januari 2022 ändras planerna och övergången till fossilfri produktion tidigareläggs med 15 år för att möta den märkbart ökade efterfrågan (SSAB 2022). Företagets hela produktion i Norden ska ställas om under det kommande decenniet. Erforderliga investeringarna om 45 miljarder under perioden räknar SSAB med att finansiera med det egna kassaflödet.
Strukturomvandling inom ståltillverkningen
Även LKAB har presenterat planer som går långt utöver det ursprungliga Hybritupplägget. De omfattar investeringar om 10 till 20 miljarder kronor årligen under 15 till 20 år och gäller vidareförädling av hela produktionen 2045, från fossilfria pellets till den mer högvärdiga järnsvampen med 95 procents järnhalt. Företaget ökar förädlingsgraden och räknar med att minska de globala utsläppen med 35 miljoner ton, vilket motsvarar två tredjedelar av alla utsläpp som för närvarande sker inom Sveriges gränser. Det är en volym som vida överstiger de tio procent som diskuteras inom Hybritsamarbetet. Gruvbolaget LKAB kommer i och med detta att ta över uppgiften att reducera järnoxiden i malmen på syre från ståltillverkaren SSAB och dess utfasade masugnsprocess. Rollfördelningen inom stålproduktionen förändras, samtidigt som den planerade volymökningen pekar mot en gigantisk efterfrågan på utsläppsfri el, de redan nämnda 55–60 TWh per år.
Ägande och finansiering
Samtidigt som ambitionerna hos Hybritföretagen stegrades ökade det statliga inflytandet i det delvis privatägda och börsnoterade SSAB. Största aktieägaren, det Svenska Handelsbanken närstående investmentbolaget Industrivärden, avyttrade hela sitt innehav i juni 2021 medan den näst största ägaren, statliga LKAB ökade sin röstandel från 10,5 till 16 procent (Industrivärden 2021, LKAB 2021a).
Den positiva affärsmässiga bedömningen som gjordes i förstudien (Hybrit 2018, s 9) förutsatte samhälleligt ekonomiskt stöd, vilket hittills utgått med mer än 581 miljoner kronor (Thorsell 2022, vartill kommer stöd från EU enligt nedan). Med tanke på Hybritföretagens ägarbild kan detta beskrivas som en huvudsakligen intern statlig angelägenhet.
EU helt avgörande för Hybrit
För den fortsatta, i synnerhet den fullskaliga utbyggnaden enligt de expansiva planer som Hybrit väckt till liv kommer EUs agerande att vara helt avgörande (Hybrit 2018, s 12). Det europeiska systemet med utsläppsrätter kommer, om det behålls eller skärps, att successivt tvinga ner utsläppen av växthusgaser från industri- och energianläggningar enligt ett förutbestämt schema som inte automatiskt påverkas av den tekniska utvecklingen eller vad som händer vid enskilda anläggningar. Hybrit kommer att gynnas jämfört med de verksamheter som fortsätter att släppa ut koldioxid då man, till skillnad från dessa, slipper att överlämna några rättigheter. Systemet fungerar dock för närvarande inte enligt gruvjätten LKABs önskemål då företagets utsläppssnåla pelletstillverkning klassas som gruvverksamhet och därför inte gynnas i förhållande till de kontinentala stålbolagens motsvarande utsläppsintensiva sintringsprocesser. Enligt LKABs överklagan går företaget miste om miljarder på grund av EU-kommissionens felaktiga klassificering (LKAB 2021b), en illustration till EUs avgörande betydelse.
Hybritföretagen räknar bland annat med att kunna lyfta anslag från EU som finansieras med intäkterna i handelssystemet. Men än viktigare för Hybrit och produktionen av fossilfritt stål kommande år är sannolikt unionens enorma satsning med 1 000 miljarder euro varav två tredjedelar som stöd, resten som lån och med 43 procent reserverade för satsningar på vätgas (EU 2019). Redan i år (2022) beviljades Hybrit att anslag ur EU:s investeringsfond om 143 miljoner euro för det nämnda fullskaliga demonstrationsprojektet (Hybrit 2022).
Utsläppshandelssystemet spelar också en annan och något överraskande roll. Totala antalet utsläppsrätter, och därmed utsläppen från de verksamheter som ingår, är fixerat och förändras inte om ett projekt som till exempel Hybrit är framgångsrikt och minskar sina utsläpp. Det resulterar nämligen i att någon annan verksamhet inom systemet kan öka sina utsläpp i motsvarande grad. Därför stämmer det inte – inte utan ytterligare insatser – när LKAB (2020) påstår att ”Vår omställning ökar dramatiskt Europas möjligheter att nå klimatmålen.”
Avslutning
Hybritprojektet är mycket ambitiöst, har starkt stöd från det politiska systemet och backas kraftfullt upp av EU och statliga ägarintressen. Initiativet startade för att rädda svensk stålindustri från att drabbas av EU:s klimatpolitik. Det har som positiv bieffekt att kraftigt minska utsläppen inom järn- och ståltillverkningen. Automatiskt leder dock detta inte till att de totala utsläppen minskar under de närmaste decennierna. Detta beror på konstruktionen hos det europeiska utsläppshandelssystemet. Oklart är också när minskade utsläpp från tillverkningen kommer att uppväga de som skapats vid erforderliga investeringar. En annan utmaning är att producera tillräckliga mängder så kallad grön el till alla de projekt Hybrit väckt till liv, i en situation där transportsektorns elektrifiering och en rad andra initiativ också gör anspråk på denna resurs. Även om inte alla löften skulle komma att infrias måste möjligheterna att producera stål med avsevärt minskad klimatpåverkan ses som ett stort framsteg och något som gruvbolag och stålproducenter världen över har anledning att anamma och i vissa fall redan arbetar med.
Anders Gullberg
Referenser
Economist 29/11 2018 intervju med Martin Pei, teknisk chef vid SSAB.
Energimyndigheten (u.å.) HYBRIT får stöd från Energimyndigheten.
https://www.metalliskamaterial.se/sv/fakta/hybrit-far-stod-fran-energimyndigheten/
Europeiska kommissionen (2019), ”En europeisk grön giv – sträva efter att bli världens första klimaneutrala kontinent”, https://ec.europa.eu/info/strategy/priorities-2019-2024/european-green-deal_sv.
Financial Times 2021 Michael Pooler ”Green steel”: the race to clean up one of the world’s dirtiest industries. 15/2 2021.
Harbel, H. et al. 2019 ”Contributions of sociometabolic research to sustainability sciences”, Nature Sustainability.
Hybrit (2018) Hybrit fossil free steel – Summary of findings from HYBRIT Pre-Feasibility Study 2016–2017, https://ssabwebsitecdn.azureedge.net/-/media/hybrit/files/hybrit_brochure.pdf.
Hybrit (2022) HYBRIT får stöd från EU:s innovationsfond https://www.hybritdevelopment.se/hybrit-far-stod-fran-eus-innovationsfond/
Industrivärden (2021) Industrivärden avyttrar sitt aktieinnehav i SSAB för 2 019 mnkr https://www.industrivarden.se/sv-se/media/Pressmeddelanden/2021/industrivarden-avyttrar-sitt-aktieinnehav-i-ssab-for-2.019-mnkr/.
LKAB (2020) Historisk omställningsplan för LKAB: ”Den största insats vi i Sverige kan göra för klimatet”, https://www.lkab.com/sv/nyhetsrum/pressmeddelanden/historisk-omstallningsplan-for-lkab-den-storsta-insats-vi-i-sverige-kan-gora-for-klimatet/.
LKAB (2021a) LKAB ökar ägandet i SSAB till 16,0 procent av rösterna, https://www.lkab.com/sv/nyhetsrum/pressmeddelanden/lkab-okar-agandet-i-ssab-till-160-procent-av-rosterna/.
LKAB (2021b) LKAB överklagar EU-beslut som skadar klimatet, https://www.lkab.com/sv/nyhetsrum/pressmeddelanden/lkab-overklagar-eu-beslut-som-skadar-klimatet/?aid=16447.
SSAB (2022) SSAB planerar för nytt produktionssystem i Norden och tidigarelägger den gröna omställningen, https://www.ssab.se/Nyheter/2022/01/SSAB-planerar-fr-nytt-produktionssystem-i-Norden-och-tidigarelgger-den-grna-omstllningen.
Thorsell, Anna, Energimyndigheten mail 23/3 2022.
