Bei Sidenor entwickeln wir zahlreiche Forschungsprojekte, die sich direkt auf die Dekarbonisierung des Industriesektors konzentrieren. Im Rahmen der Energiewende, in der wir uns derzeit befinden, wurden verschiedene Arbeitslinien initiiert, die darauf abzielen, die in unserem Produktionsprozess verwendeten fossilen Kohlenstoffquellen zu ersetzen. Im Fall von Erdgas wurde in den letzten drei Jahren die Verwendung von grünem Wasserstoff als Energieträger aktiv erforscht, obwohl der TRL niedrig war.
Dank unserer Teilnahme am H2PLAN-Projekt konnten wir das Wissen und die technologische Entwicklung von Wasserstoff für seinen Einsatz in Hochtemperatur-Erwärmungsprozessen vorantreiben.
Das H2PLAN-Projekt ist Teil der Ergänzenden Pläne des Ministeriums für Wissenschaft und Innovation für erneuerbare Energien und Wasserstoff (Planes Complementarios de Energía e Hidrógeno Renovable del Ministerio de Ciencia e Innovación). Es wurde mit zwei Elkartek-Projekten aus dem Programm 2021 definiert: H2BASQUE (Technologien zur Förderung der Wasserstoffwirtschaft im Baskenland: Erzeugung von grünem Wasserstoff) und ERABILH2 (Erweiterte Lösungen für die Integration und den optimalen Betrieb wasserstoffbasierter Geräte in Endanwendungen: Mobilität und industrielle Nutzung).
Der Ansatz des ErabilH2-Projekts besteht aus drei Ebenen oder Schichten der Integration H2-basierter Geräte: vom Gerät (Wasserstoffbrenner im Falle der industriellen Nutzung) bis zur Integration (unter Berücksichtigung von Aspekten im Zusammenhang mit den zusätzlichen Komponenten, die mit den Brennern einhergehen) und zum Erreichen der Systemvision (des industriellen Prozesses selbst im Industrieteil).
Als industrieller Fall wurde der Wiedererwärmungsofen des Basauri-Walzwerks ausgewählt, da es sich um die Anlage mit dem größten Erdgasverbrauch in Sidenor handelt.
Erstens wurden im Projekt zwei Arten von Wasserstoffbrennern entwickelt: ein Mikromischungs-Diffusionsbrenner und ein Vormischbrenner. Beide Technologien reduzieren das Risiko von Flammenrückschlägen und NOx-Bildung. Darüber hinaus wurde die technische Machbarkeit im Labormaßstab positiv nachgewiesen.
Andererseits wurden CFD-Simulationen entwickelt, die das Verhalten der neuen H2-Atmosphäre sowohl auf Brenner- als auch auf Brennkammerebene modellieren. Die erzielten Temperaturen sind einheitlich, auf technischer Ebene ist es jedoch weiterhin erforderlich, weitere metallurgische Aspekte im Zusammenhang mit der Verwendung von H2 in Öfen zu erforschen, wie zum Beispiel:
- Analyse der neuen Heizbedingungen auf Flammenebene bei der Gestaltung von Heizzyklen.
- Einfluss der durch die Verbrennung mit H2 entstehenden neuen Atmosphäre auf die Oberflächenqualität des Stahls.
- Auswirkungen auf die übrigen Komponenten innerhalb der Installation selbst.
Um diese Fragen zu beantworten, beteiligt sich Sidenor am Elkartek-Projekt des Programms 2023, ERABIL+.
Abschließend muss in Bezug auf den Wasserstoffverbrauch betont werden, dass weiterhin daran gearbeitet werden muss, die Versorgungsverfügbarkeit zu erhöhen und die hohen Herstellungskosten zu senken, um eine industrielle Umsetzung dieser Technologie zu erreichen.