Új eljárások radikálisan csökkenthetik az autógyártás szén-dioxid kibocsátását. 2030-ra megnő az úgynevezett „zöld acélok” aránya, de mennyit változtat ez az autók árán?

Az acélipar óriási szén-dioxid kibocsátó: világszinten az összes CO2 emisszió 7%-áért felelős.

Az autóipar – Európában a második legnagyobb acélfogyasztó, mintegy 17%-os aránnyal – az elektromos, vagy villamosított hajtások felé fordulva a felhasznált anyagok előállítására is egyre jobban odafigyel, becslések szerint 2030-ra egy elektromos autó teljes életciklusra vetített CO2 kibocsátásának 60%-át a gyártási, azon belül is nagyrészt az acél előállításához köthető emissziók adják majd. Ezzel kapcsolatban merült fel először a „zöld acél” koncepciója, mint fontos emisszió csökkentő eszköz.

A definíció nem egységes, és még az sem egyértelmű, hogy mihez viszonyítva, mekkora üvegházhatású kibocsátás csökkenést kell elérni ahhoz, hogy az alapanyagként az autógyárba érkező nyers acéllemez megkapja a „zöld” jelzőt. A Nemzetközi Energiaügynökség (IEA) azért már megfogalmazott néhány alapelvet: szerintük a „közel zéró kibocsátású acél” gyártása so­rán keletkező éghajlat változtató szennyezés hatása, 50 és 400 kg CO2 egyenérték között van tonnánként, azaz a szennyezést tisztán szén-dioxidra konvertálva ezek a határok.

A hagyományos technológiájú acélgyártás környezeti lábnyoma ugyanezen az alapon 1800–2250 kg CO2 egyenérték, előállított tonnánként. A végeredmény jelentősen javítható a gyártáskor felhasznált hulladék-vas arányának emelésével, hiszen a magasabb hulladékarány technológiai változtatások nélkül is eleve kisebb összes kibocsátást eredményez.

Az acélgyártás zöldítésének fontos eleme a fosszilis tüzelőanyagok használatának csökkentése és a megújuló forrásból származó villamos energia részarányának növelése.

Az egyik legelterjedtebb módszer az úgynevezett másodlagos acélgyártás, amihez elektromos ívkemencéket használnak. Az eljárás főleg fémhulladékot használ fel, és mivel eleve vasat olvaszt, elmarad a vasércfeldolgozás energiaigényes folyamata, ami akár a teljes emisszió 80-85%-át is kiteheti.

Ha a kemencéket megújuló energiával fűtik, ez az arány akár 95%-ra is nőhet. Egy másik új technológia a zöld hidrogén alapú közvetlen vasredukció (H2-DRI). Ebben a folyamatban a vasérc redukciójához zöld (azaz megújuló energiával előállított) hidrogént használnak szén helyett. A folyamatban szén-dioxid helyett vízgőz keletkezik, és ha a hidrogén előállításához és az ívkemence működéséhez is megújuló energiát használnak, akár 97-99%-os kibocsátás csökkentés is elérhető!

Igaz a hidrogén előállítása és önmagában a kemence működtetése is energiaigényes. A harmadik, még fejlődő módszer a vasérc elektrolízise: elektromos áramot vezetnek át a folyékony ércen, a végeredmény pedig vas és tiszta oxigén. Ha a folyamatot 100%-ban megújuló energiával működtetik, teljesen eltűnik a szén-dioxid lábnyom. Új, feltörekvő eljárás a hidrogénplazmás redukció, amivel akár a bauxit feldolgozásának melléktermékéből, a vörösiszapból is ki lehet nyerni a színért felelős vasat.

Ez a módszer – nagyteljesítményű hidrogénplazmát használva – teljesen klíma semleges és hulladékot hasznosít. Az európai acélipar 2050-re 80-95%-os emisszió csökkentést tűzött ki az 1990-es szinthez képest, ennek eléréséhez az úgynevezett „körforgásos acélgazdaság” fejlesztése, azaz az újrahasznosítási arány növelése szükséges. A brit Ricardo előrejelzése alapján 2030-ra Európában 85 millió tonna új, zöld és alacsony kibocsátású acélkapacitás épülhet ki, ami az 87 millió tonnás már meglévő, hulladék alapú résszel együtt évi 172 millió tonnás alacsony kibocsátású termelési potenciált jelent. Ez sokkal több a 35,7 millió tonnás 2022-es autóipari acéligénynél, de főleg a 2030-ra előjelzett alacsonyabb, mintegy 21 millió tonnás felhasználásnál.

A svéd H2 Green Steel 2025 végén indítja be a termelést megújuló villamos energiával és hidrogénnel, és már 2026-tól a Volks­wagen csoportnak is szállít közel zéró emissziójú acélokat. Egy má­sik svéd vállalat a Stegra célja 2030-ra évi 5 millió tonna zöld acél előállítása olyan ipari partnerekkel közösen, mint az Ikea, a Mercedes, a Porsche, a BMW és a Volvo. Pusztán ettől Svédország teljes CO2 kibocsátása akár 7%-kal is csökkenhet, ami olyan, mintha 25 millió benzinüzemű autóval futna kevesebb az európai utakon, és nagyságrendileg 10 millió európai háztartás éves energiafogyasztásával egyenértékű.

Elemzők szerint 2030-tól 40%-os kötelező zöld acél tartalomra lenne szükség az új autókban, amit 2035-ben 75%-ra, 2040-ben pedig 100%-ra kellene emelni. Ez kiszámítható piacot teremtene a beruházások ösztönzésére. A költséghatások a mai számítások szerint nem vészesek: egy átlagos kompakt villanyautó árában, a 40%-os zöld acél arány 2030-ban 57 euróval növeli majd a vételárat. 2035-re ez a többlet 49 euróra csökken, majd 2040-re mindössze 8-ra.

Egy indiai felmérés szerint a H2–DRI acélgyártás kezdeti felára 210 dollár/tonna a hagyományo­san előállítotthoz képest, ami ma 4,1%-kal növeli az autóipari gyártási költségeket, de a megújuló villamos energia és a zöld hidrogén árának csökkenése 2030-ra 760 dollár/tonnára viheti le az eladási árat, a különbséget mindössze 7 dollárra csökkentve. Ennek következményeként a gyártási költségekre gyakorolt hatás 2035–2040-re 1% alá eshet, míg a hagyományos gyártás folytatása 2030 után a szén árának emelkedése és a kibocsátási költségek növekedése miatt 4-5%-os költségnövekedést is okozhat.

A zöld acél gyártásához sok megújuló villamos energia kell, a nyersanyagok oldalán pedig a magas vastartalmú ércek szűkülő kínálata mellett a hulladékacélok rézszennyezése jelenti a fő kihívást. Ezért az EU a jármű újrahasznosítási technológiák javítását célozza, kifejezetten a hulladékminőség emelésére. Mindezek mellett a zöld acél egységes definíciójára, autógyártói célértékekre és a magas minőségű, hulladékalapú acélfelhasználást ösztönző eszközökre is szükség van.

Regionális különbség, hogy Né­-met­országban – Európa legnagyobb acélgyártója – a zöld hidrogén infrastruktúra bizonytalanságai miatt az acélgyártók kezdetben földgázt vagy hidrogénben gazdag gázkeverékeket terveznek használni. Az USA-ban a Carnegie Mellon elemzése szerint a szén-dioxid le­vá­lasztási és tárolási technológiák átmenetileg költséghatékonyabbak lehetnek a H2–DRI-nél, de a mai ösztönzők önmagukban nem teszik versenyképessé a hidrogénes gyártást.

A zöld acélra való átállás elkerülhetetlen a klímacélok teljesítéséhez és a fenntartható autóipar megteremtéséhez. A cél az iparági szabványosítás úgy, hogy az a végtermék árát csak minimálisan befolyásolja.

FL

Megjelent: Az Autó 2025/10.

Ez a cikk több mint 90 napja frissült utoljára, így előfordulhat, hogy a benne szereplő egyes információk elavultak. Kérjük, hogy az olvasása során ezt vegye figyelembe!