Projekt som stödjer stålindustrins klimatfärdplan får finansiering
(2021-04-07) Inom det strategiska innovationsprogrammet Metalliska material så satsas nu över 56 miljoner kronor i programmets utlysning ”Metalliska material för det elektrifierade samhället”. Det är sju nya forskningsprojekt har nu beviljats stöd från den svenska innovationsmyndigheten Vinnova. Samtliga finansierade projekt stödjer i olika grad stålindustrins klimatfärdplan genom utveckling av klimatsmarta produkter eller fossilfri stålproduktion.
Foto: evgenia_axsenova
Den nu pågående elektrifieringen av samhället är den kanske tydligaste effekten av världens strävan efter ökad hållbarhet. För att minska utsläpp av växthusgaser fasas processer som utnyttjar förbränning av fossila bränslen ut och ersätts av fossilfria motsvarigheter, och elektricitet blir i många fall den valda energibäraren.
Utvecklingen mot elektricitet som energibärare spelar inte bara roll för hur metaller framställs utan även för hur de används. På energisidan växer efterfrågan på nya material för tillämpningar inom vind-, våg- och solkraft samt material för lagring av el. En kanske ännu större förändring sker på fordonssidan, där övergång till elektrisk framdrift förändrar hur fordon byggs och hur deras drivlinor ser ut, och därmed hur metaller används. Detta ställer en rad nya krav på ingående material, vilket har lett till att svensk metallproducerande och metallanvändande industri har ett stort behov av ny kunskap, nya metoder och nya samarbeten inom området.
Speciellt intressant för Samforsk klimat och stålindustrins klimatomställning är projektet Elektrisk ämnesvärmning av slabs (ELROS). I nuläget används fossil energi i stor utsträckning för att genomföra ämnesvärmning inför bearbetning och valsning av stål och metallegeringar, vilket leder till ett kraftigt koldioxid-avtryck. Projektet ELROS är en ansats att minska koldioxid-avtrycket och att utveckla en anpassad och optimerad ämnesvärmning genom att kombinera induktiv värmning med elektrisk motståndsvärmning upp till ca 1350°C i ämnestemperatur. Projektet innefattar simuleringar med materialspecifika parametrar för elektrisk värmning och anpassning av parametrar för olika material såväl olegerat kolstål samt rostfria och andra höglegerade stål samt varierade produktformer som slabs, blooms och billets för att fånga upp geometriska variationer. ELROS har en total budget på 4,3 miljoner kronor varav 2,15 miljoner kommer från Vinnova.
Stålindustrins klimatomställning är också beroende av resurseffektiva tillverkningsprocesser, förbättrade energisystem och fossilfri elproduktion. Inom dessa områden erhåller projektet Material för gröna vätgasdrivna gasturbiner genom additiv tillverkning (MAGDA) en finansiering på 4,75 miljoner kronor, med en total budget på 9,5 miljoner kronor. Gasturbiner är med sin flexibilitet och snabba upprampning centrala i ett hållbart energisystem för att kunna balansera intermittent elproduktion, till exempel vindkraft. Framtida kolfri elproduktion kräver då en uppskalning av vätgas som bränsle i gasturbiner. Förbränning av vätgas i gasturbiner är fortfarande förenat med utmaningar kopplat till gasens reaktivitet i kombination med den nödvändiga högre processtemperaturen. Lösningen ligger i att förbättra design och material för komponenter som brännare och turbinblad med mera. Additiv tillverkning i metall har identifierats som lösningen där dessa mål kan mötas. Dagens teknik möjliggör heltäta komponenter med komplex geometri i flera material som rostfria stål och vissa nickelbaslegeringar, men nickelbaslegeringar som klarar de höga temperaturer som krävs för vätgas är ännu inte realiserade. Projektet syftar till att ta fram lösningar för att hantera denna utmaning.