Výroba oceli je zodpovědná za čtvrtinu emisí CO2 vytvořených v průmyslu a podílí se asi 8 % na emisích ve světovém měřítku. S velkým zájmem byly proto přijaty zprávy o první „zelené“ oceli. Při její výrobě byly uhlí a kok s nahrazeny vodíkem získaným z obnovitelných zdrojů. Zda bude nová technologie konkurenceschopná, závisí na ekonomických podmínkách. Ocel představuje klíčový vstup pro strojírenství a stavebnictví a tvoří základy moderní průmyslové ekonomiky. V 50. letech 19. století vyvinul anglický vynálezce Henry Bessemer metodu pro levnou hromadnou výrobu slitiny železa, a přispěl tak k rozkvětu průmyslu, jehož obrat dnes přesahuje 2,5 miliardy dolarů a jenž zaměstnává miliony lidí. Stejně jako ropný a uhelný průmysl však v posledních letech čelí intenzivnímu tlaku. Role oceli je nyní v kontextu klimatické krize podrobena značné kritice. Dodává totiž do atmosféry obrovské množství oxidu uhličitého. Není proto divu, že už byl odstartován závod o čas a výzkumné kapacity se zaměřují na vývoj nízkouhlíkových forem výroby tohoto všestranného materiálu.
Švédové přecházejí od slov k činům První výsledky snah se už dostavily. O světovou premiéru se zasloužil švédský výrobce oceli SSAB pod heslem „100 % vodíku místo uhlí a koksu“. Ocel je nyní dodávána prvnímu zákazníkovi, výrobci užitkových vozidel Volvo. Dodávka je podle SSAB důležitým krokem při budování kompletního hodnotového řetězce pro ocel „bez fosilií“. Tuto ocel obdržel výrobce nákladních automobilů Volvo jako zkušební dodávku. Plnou komerční produkci „zelené“ oceli spustí výrobce až v roce 2026. Automobilka však chce už letos začít s výrobou prototypů vozidel právě z tohoto materiálu. Za projektem stojí konsorcium HYBRIT, do kterého patří kromě společnosti SSAB ještě elektrárenská firma Vattenfall a těžební společností LKAB, obě ve vlastnictví švédského státu. Společný projekt by měl pomoci snížit emise skleníkových plynů ve Švédsku víc než jakékoliv jiné známé opatření. SSAB se totiž podílí na emisích oxidu uhličitého ve Švédsku 10 % a 7 % ve Finsku. Společnost uvedla, že zkušební dodávka je „důležitým krokem na cestě ke zcela bezfosilnímu hospodářství“. Využívá k tomu elektřinu z obnovitelných zdrojů a současně jako redukční činidlo používá vodík připravovaný z obnovitelných zdrojů. Před rokem byl slavnostně zahájen zkušební provoz v prvním závodě na výrobu této oceli v lokalitě Oxelösund v Laponsku. Společnost Vattenfall dodává zelenou elektřinu, s jejíž pomocí vyrábí „zelený“ vodík. LKAB těží v okolí železnou rudu. V roce 2016 tyto tři společnosti vyvinuly nový typ technologie výroby železa s využitím vodíku a nazvaly ji Hydrogen Breakthrough Ironmaking Technology neboli HYBRIT. Cesta z laboratoře do průmyslového provozu byla náročná, ale skončila úspěšně. Nyní už byla vyrobena první zelená ocel. Konsorcium plánuje od roku 2026 vyrábět klimatickou ocel v průmyslovém měřítku a do roku 2030 dosáhnout kapacity 2,7 milionu t ocelové suroviny. Podle generálního ředitele SSAB Martina Lindqvista nová ocel zrychlila tempo transformace. S novou technologií společnost říká, že chce v dlouhodobém horizontu snížit celkové emise CO2 Švédska nejméně o 10 %. V dekarbonizaci průmyslu je Švédsko velmi aktivní. Kromě konsorcia HYBRIT propaguje ekologizaci také nově založená společnost H2 Green Steel (H2GS). Plánuje zcela novou velkou ocelárnu s vodíkovou technologií, rovněž v severním Švédsku. Zahájení výstavby závodu je naplánováno na příští rok a s výrobou se počítá v roce 2024. Do roku 2030 má být dosaženo kapacity 5 milionů t oceli – tolik oceli, kolik se v současné době vyrábí ve Švédsku. I zde má elektřina na výrobu vodíku pocházet výhradně z obnovitelných zdrojů. Mercedes-Benz je prvním výrobcem automobilů, který se do švédského start-upu H2 Green Steel (H2GS) pro použití oceli bez CO2 zapojil, a plánuje její využití v sériových vozidlech. Vědomě nespoléhá na kompenzace, ale na snižování emisí CO2. Například sedan Mercedes-Benz je z poloviny vyroben z oceli. Materiál tedy představuje ve výrobě přibližně 30 % emisí CO2. Díky tomuto partnerství s H2GS tak Mercedes-Benz aktivně a důsledně řeší jednu z největších výzev v automobilovém průmyslu na cestě k uhlíkové neutralitě. Němci nechtějí zůstat pozadu Na energetické transformaci železáren a oceláren se pracuje také v Německu. Projekty jsou podporovány financemi z devítimiliardového fondu na investice do vodíku, který vytvořila německá federální vláda. Největší německá ocelářská společnost Thyssen- Krupp v této souvislosti uvedla, že byla první společností na světě, která v roce 2019 vháněla vodík do vysoké pece, aby nahradila uhelný prach obvykle používaný k chemické redukci železné rudy. Tento test ve vysoké peci Duisburg má být rozšířen ve druhé fázi v roce 2022. Podle společnosti by tato metoda mohla ušetřit až 20 % emisí CO2. Předpokladem proto je však i zde použití „zeleného“ vodíku. U „šedého“ H2 vyrobeného ze zemního plynu by byl ekologický efekt minimální. Aby mohla společnost Thyssen- Krupp vyrábět skutečně ekologicky šetrným způsobem, musí hodně investovat do nových závodů. Do roku 2024 je plánována továrna na přímou redukci, se kterou pak bude skupina vyrábět zcela bez uhlí. Konkurenční společnost Salzgitter AG sází na systémy, které lze provozovat jak na vodík, tak na zemní plyn. Prototypový závod by měl být připraven do poloviny příštího roku a poté dodávat 2,5 t oceli denně. Skupina chce vyrábět „zelený“ vodík v jednom z dosud největších elektrolyzérů s výkonem 30 MW. Je provozován mimo jiné elektřinou ze sedmi větrných turbín, které byly instalovány v areálu továrny. Ani Arcelor Mittal, světový lídr na trhu s ocelí, nehodlá ignorovat trend a v Hamburku staví demonstrační systém pro „zelenou“ ocel. V létě společnost oznámila cíl snížit v Evropě do roku 2030 celkové emise CO2 o 30 %. Podle cílů EU by měla být produkce do roku 2050 klimaticky neutrální. K tomu má dojít v několika krocích, přičemž podle tiskové zprávy chce skupina svým zákazníkům nabídnout první „zelenou“ ocel už letos v objemu 120 000 t, v následujícím roce pak 600 000 t. Výroba však bude zpočátku provozována se šedým vodíkem. Teprve zhruba od roku 2023 začne přecházet na vodík „zelený“. Na velkovýrobu za pomoci ekologicky vyráběného vodíku pak v lokalitě Brémy plánuje přejít v roce 2026.
Ekonomický aspekt Z Hamburku není daleko k pobřežním větrným farmám v Severním moři. Kromě toho je ve Šlesvicku-Holštýnsku podstatně více větrné energie, než může nejsevernější stát Německa sám použít. To znamená, že jsou splněny všechny předpoklady pro zahájení realizace „vize zelené oceli“. Cena zeleného vodíku je však stále vysoká. Dodatečné náklady ve výši 150 až 200 eur za tunu oceli by učinily produkt „neprodejným“ na světovém trhu. „Zelená“ ocel je již dlouho očekávána. Většina odborníků však odhaduje, že v průmyslovém měřítku bude o 30 až 40 % dražší než v zemích s nižšími klimatickými předpisy. Otázkou je: lze tyto vyšší ceny oceli prosadit u zákazníků? Budou státy EU plánovat klimatické tarify, aby se zabránilo globální levné konkurenci, a to i z Číny? V každém případě budou politici muset něco vymyslet, aby evropští výrobci oceli neztratili ještě více tržních podílů ve srovnání s Čínou, zemí s největší produkcí oceli na světě. Německá ocelářská federace odhaduje, že investiční náklady potřebné pro transformaci na zelenou ocel budou do roku 2050 činit přibližně 30 miliard eur, z toho do roku 2030 asi 10 miliard eur. Ovšem na celosvětové úrovni by investice do produkce zeleného vodíku měly do roku 2023 přesáhnout 1 miliardu dolarů ročně. Vzhledem k rostoucím investicím se ceny elektrolyzérů za posledních pět let snížily o 50 %. Podle dalšího odhadu společnosti IHS Markit se výrobní náklady na zelený vodík za posledních 6 až 10 let propadly o 40 % a očekává se, že do roku 2025 klesnou o dalších 40 %. Z tohoto trendu vycházejí někteří ekonomičtí experti, kteří se domnívají, že je možné, že zelená ocel již v roce 2030 nebude dražší než konvenční ocel. Pak by samozřejmě měla výtečnou perspektivu. /Karel Sedláček/
