Industri

Veien til grønn tungindustri

Lovende satsinger og grundige analyser viser at det er mulig å få til utslippsfri industri innen 2050.

Å gjøre industrien utslippsfri er en forutsetning for å begrense global oppvarming. Industrien står for om lag en fjerdedel av globale utslipp av CO₂og 38 prosent av energiforbruket.

Produksjonen er ventet å øke kraftig frem mot 2050 for å møte stigende global etterspørsel etter sement, stål, plast, aluminium og andre industrivarer. I den samme perioden må både energien som brukes og produksjonsprosessene bli karbonfrie. I noen industrisektorer må dagens teknologi erstattes av helt nye løsninger.

Tre hovedveier til utslippsfri industri

Tre forutsetninger for å lykkes med avkarbonisering er felles for alle industrisektorer:

1. Redusere etterspørsel etter karbonintensive produkter
   Øke graden av resirkulering og bruke materialer mer effektivt. Reduserer etterspørselen og dermed produksjonen. Kan kutte CO₂-utslipp fra de viktigste industrisektorene med 40 prosent globalt innen 2050.
2. Mer effektiv energibruk
   Forbedre dagens prosesser med avansert produksjonsteknikk, digitalisering med mer. Kan kutte energiforbruk med 15–20 prosent.
3. Ta i bruk teknologi for avkarbonisering på tvers av alle sektorer
   Fire hovedtyper teknologi for avkarbonisering:

Elektrisitet
Storstilt elektrifisering fører til økt kraftetterspørsel på 4–6 ganger dagens nivå.

Biomasse
Prioritert og strengt regulert bruk, særlig i plastindustri.

Karbonfangst
Kombinert med bruk eller lagring. (5 – 6 GtCO₂ per år.)

Hydrogen
Betydelig rolle, fører til en økning i etterspørsel på 7 – 11 ganger dagens nivå

Mot «grønt» stål?

Utslipp som oppstår i selve produksjonsprosessen gjør veien til utslippsfri industri særlig vanskelig. Et eksempel er stål, som med om lag syv prosent av globale CO₂-utslipp er industrisektoren som slipper ut mest. Stål inngår i et utall produkter. Globalt ble det produsert nær 1 700 millioner tonn stål i 2017.

To hovedtyper prosesser er i bruk for å raffinere råjern til stål. I den mest utbredte, masovnen, er jernmalm, kull, kalkstein og jernskrap ingrediensene. I en reduksjonsprosess under høy temperatur binder oksygen i jernet seg til karbon og danner CO₂. I den andre prosesstypen, elektromasovnen, brukes store mengder elektrisitet i prosessen.

Det er flere veier til utslippsfritt stål, men den kanskje mest lovende er ved bruk av hydrogen i en metode kalt «direct reduced iron». Skal resultatet bli utslippsfritt «grønt» stål, må hydrogen produseres med elektrisitet fra fornybare kilder, eller fra gass med karbonfangst og -lagring (CCS).

I Luleå i Sverige har selskapene SSAB, Vattenfall og LKAB begynt byggingen av et pilotanlegg basert på denne prosessen. Målet er produksjon fra 2035. Også østerrikske Voestalpine og tyske ThyssenKrupp har konkrete planer om å bruke samme teknologi.

Løsninger i tungindustrien

I øvrige energiintensive industrisektorer arbeides det også med teknologiske løsninger for avkarbonisering, i tillegg til gevinstene ved resirkulering og energieffektivisering.

Sement
Står i likhet med stål for ca. syv prosent av globale CO₂-utslipp. I produksjonsprosessen må dagens råvare kalkstein erstattes med alternativer. Alternativt er løsningen karbonfangst og -lagring fra anlegg basert på dagens produksjonsmetode. En stor utfordring med CCS er imidlertid at sementproduksjonen er spredt på mange anlegg, i EU alene nær 200 ulike steder.

Kjemi/petrokjemi
Står for ca. tre prosent av globale CO₂-utslipp. Sektoren inkluderer produksjon av plast og kunstgjødsel og er i dag svært avhengig av olje og gass i produksjonen. Et eksempel er produksjon av ammoniakk som råvare til kunstgjødsel. Ammoniakk produseres hovedsakelig fra naturgass. Også her kan en overgang til hydrogen være løsningen. Norske Yara og franske Engie er gått sammen om et hydrogenbasert prosjekt for «ren» kunstgjødsel.

Aluminium
Står for ca. 0,8 prosent av globale CO₂-utslipp. Karbon brukes i anodene i produksjonsprosessen, noe som fører til utslipp av CO₂ og andre gasser. En teknologi kalt inerte anoder vil eliminere CO₂-utslippene og i stedet gi oksygen som biprodukt. Teknologien prøves nå ut av Alcoa og Rio Tinto i et prosjekt i Canada.

Store investeringer må til

Det er trolig dyrere (kostnad per tonn CO₂) å gjøre industrien utslippsfri enn andre sektorer. En ytterligere kompliserende faktor er at investeringene og gjennombruddene for de nye teknologiske løsningene helst bør komme hurtig. Ellers vil det bli gjort nye investeringer i karbonbasert teknologi som vil «låse inn» slik produksjonskapasitet i lang tid fremover. Det vil øke faren for en mer dramatisk og enda dyrere omstilling senere.

De totale kostnadene ved avkarbonisering av industrien vil avhenge av vektingen av de ulike elementene – resirkulering og materialbruk, energieffektivisering og utslippsfri teknologi. Jo mer sirkulær økonomien blir, jo mindre investeringsbehov. For eksempel varierer det mye mellom ulike studier hvor stor rolle karbonfangst og -lagring kan komme til å få.

Ved siden av industriens eget omstillingsarbeid må samfunnet ellers stille opp: Det må investeres i kraftnett, transport og lagring av CO₂ og avfallsbehandling. Og ikke minst peker flere uavhengige studier på at sterk økning i bruk av elektrisitet i avkarbonisert industri gir behov for en storstilt utbygging av ny fornybar energi.