Japon çelik üreticisi Nippon Steel Corporation, Hasaki Araştırma ve Geliştirme Merkezi'ndeki pilot ölçekli şaft fırınında indirgeyici olarak tamamen hidrojen ve hammadde olarak düşük tenörlü demir cevheri kullanarak 1.000 mt'un üzerinde doğrudan indirgenmiş demir üretmeyi başardığını açıkladı.
Şirkete göre testler, geleneksel doğrudan indirgeme süreçlerinde kullanılan yüksek tenörlü peletlere kıyasla daha düşük tenörlü yüksek fırın kalitesinde demir cevheri peletleri kullanılarak 300 saatin üzerinde kesintisiz çalışma ile gerçekleştirildi. Mart ayında faaliyete geçen pilot tesis, yaklaşık 60 metre fırın yüksekliğine ve saatte 1 mt üretim kapasitesine sahip.
Nippon Steel hidrojen bazlı doğrudan indirgenmiş demir üretimindeki teknik zorlukların üstesinden geldi
Nippon Steel, hidrojen bazlı doğrudan indirgeme süreciyle ilişkili iki önemli teknik zorluğun üstesinden gelinmesi sayesinde başarılı sonuçlar elde edildiğini belirtti. Bunlar, hidrojenle indirgeme reaksiyonlarının endotermik yapısı ve düşük tenörlü demir cevherinin indirgeme sürecinde ince parçacıklar oluşturma eğilimi olarak açıklandı.
Dünya genelinde yılda yaklaşık 100 milyon mt doğrudan indirgenmiş demir üretiminde kullanılan doğal gaz bazlı indirgemeden farklı olarak tamamen hidrojen kullanılarak gerçekleştirilen indirgeme süreci ısıyı absorbe ediyor ve bu durum fırın içindeki sıcaklığın sabit tutulmasını zorlaştırıyor. Öte yandan düşük tenörlü demir cevheri kullanımı, ince parçacık oluşumunun gaz geçirgenliğini azaltabilmesi ve reaksiyon kontrolünü etkileyebilmesi nedeniyle ilave zorluklar yaratıyor.
Nippon Steel, söz konusu sorunları çözmek amacıyla gerekli fırın sıcaklığını korumak için ısıl dengeleme teknolojisi ve düşük tenörlü demir cevherinin tozlaşmasını önlemeye yönelik işletme teknikleri uyguladı. Şirkete göre bu önlemler, kesintisiz çalışma testleri sırasında istikrarlı doğrudan indirgenmiş demir üretimi yapılmasını sağladı.
Şirket hidrojen bazlı doğrudan indirgenmiş demir teknolojisini 2040 yılı civarında uygulamaya geçirmeyi hedefliyor
Söz konusu gelişme, Nippon Steel'in Karbon Nötr Vizyon 2050 stratejisinin bir parçasını oluşturuyor. Şirket bu kapsamda büyük ölçekli elektrik ark ocaklarında yüksek kaliteli çelik üretimi, yüksek fırınlarda hidrojenle indirgeme ve hidrojen bazlı doğrudan indirgenmiş demir üretimi olmak üzere üç teknoloji üzerinde çalışıyor.
Nippon Steel, doğrudan indirgeme teknolojisini daha da geliştirmek ve işletme koşullarını optimize etmek amacıyla Hasaki pilot tesisindeki testlere devam etmeyi planlıyor. Şirket, 2027 mali yılından itibaren ölçek büyütme teknolojileri de dahil olmak üzere geliştirme çalışmalarını ilerleterek 2040 yılı civarında uygulamaya yönelik teknolojiyi oluşturmayı hedefliyor.
Proje, Japonya Yeni Enerji ve Endüstriyel Teknoloji Geliştirme Kurumu tarafından Yeşil İnovasyon Fonu aracılığıyla destekleniyor. Hidrojen bazlı doğrudan indirgeme girişimi, Nippon Steel, JFE Steel Corporation ve Japonya Metal Araştırma ve Geliştirme Merkezinden oluşan bir konsorsiyum tarafından yürütülüyor.
