Szwecja otwiera nowy rozdział w przemyśle stalowym. Projekt HYBRIT, realizowany przez SSAB, LKAB i Vattenfall, w lipcu 2025 roku uruchomił eksperymentalny blok hutniczy zasilany zielonym wodorem, produkując stal bez emisji CO₂. Zamiast węgla koksującego – wodór, zamiast dwutlenku węgla – para wodna.
Przemysł stalowy, kluczowy dla motoryzacji, budownictwa i infrastruktury, odpowiada za około 7–8% globalnych emisji gazów cieplarnianych, produkując średnio 1,85 tony CO₂ na tonę stali. Tradycyjny proces opiera się na koksie – pochodnej węgla – używanym do redukcji rudy żelaza w wielkich piecach. Proces ten, choć efektywny, jest nie tylko emisyjny, ale i energochłonny, pochłaniając ogromne ilości energii i surowców kopalnych.
Poszukiwanie alternatyw dla węgla trwa od lat, a zielony wodór – produkowany z odnawialnych źródeł energii (OZE) – staje się liderem w tej rewolucji. Wodór, stosowany jako reduktor w miejsce koksu, pozwala wyeliminować emisje CO₂, produkując jedynie parę wodną. Szwecja, dzięki projektowi HYBRIT, stała się pionierem w tej technologii, otwierając drogę do dekarbonizacji hutnictwa.
Pierwsze huty na wodór
Projekt HYBRIT (Hydrogen Breakthrough Ironmaking Technology), zainicjowany w 2016 roku przez szwedzkie firmy SSAB (producent stali), LKAB (wydobycie rudy żelaza) i Vattenfall (energetyka), osiągnął przełomowy etap. W lipcu 2025 roku w Luleå w północnej Szwecji uruchomiono eksperymentalny blok hutniczy, który jako pierwszy na świecie produkuje stal w 100% zasilaną zielonym wodorem. To efekt ponad dekady badań, w tym pilotażowej instalacji otwartej w 2020 roku, która wyprodukowała ponad 5000 ton żelaza gąbczastego (DRI) zredukowanego wodorem.
Cel HYBRIT jest ambitny: do 2026 roku rozpocząć komercyjną produkcję stali bez paliw kopalnych, a do 2030 roku zredukować emisje CO₂ Szwecji o 10% i Finlandii o 7%. Pierwsze próbki „zielonej stali” dostarczono już do Volvo, które testuje je w prototypach elektrycznych ciężarówek. W Gällivare trwa budowa zakładu demonstracyjnego o mocy 1,3 mln ton żelaza gąbczastego rocznie, wspieranego przez elektrolizer o mocy 500 MW i podziemny magazyn wodoru.
Jak to działa? Od rudy do stali bez emisji
Technologia HYBRIT zmienia podstawy produkcji stali. W tradycyjnym procesie wielkopiecowym węgiel koksujący usuwa tlen z rudy żelaza, tworząc surówkę i emitując CO₂. W HYBRIT węgiel zastępuje zielony wodór, produkowany w elektrolizerach zasilanych OZE (np. energią wiatrową i wodną). Wodór reaguje z rudą, tworząc żelazo gąbczaste (DRI), które następnie przetapia się w piecach łukowych na stal. Produktem ubocznym jest para wodna, a nie dwutlenek węgla, co czyni proces niemal bezemisyjnym (emisje to zaledwie 42 kg CO₂ na tonę stali w porównaniu z 2,2 tony w tradycyjnym procesie).
Kluczowe elementy technologii to:
- Zielony wodór: Wytwarzany przez elektrolizę wody przy użyciu energii odnawialnej, magazynowany w podziemnych kawernach (np. Bergroom w Luleå, o pojemności 100–120 tys. m³).
- Piece łukowe: Zasilane energią z OZE, przetapiają żelazo gąbczaste i złom stalowy.
- Ruda żelaza: LKAB dostarcza wysokiej jakości rudę, wydobywaną z użyciem biopaliw.
Wyzwania obejmują skalowanie procesu – produkcja wodoru wymaga ogromnych ilości energii (15 TWh rocznie dla SSAB, 55 TWh dla LKAB) – oraz magazynowanie wodoru, który jest trudny do przechowywania w dużych ilościach. Szwecja, dzięki nadwyżkom energii odnawialnej, ma przewagę, ale globalne wdrożenie wymaga dalszych innowacji.
Czy to się opłaca? Ekonomia zielonej stali
Produkcja stali z wodorem jest obecnie o 20–30% droższa niż tradycyjna metoda wielkopiecowa, głównie z powodu wysokich kosztów zielonego wodoru i inwestycji w infrastrukturę (np. elektrolizery, magazyny wodoru). Jednak koszty te maleją dzięki:
- Taniejącemu OZE: Ceny energii wiatrowej i słonecznej spadły o 70–90% w ciągu dekady.
- Unijnemu wsparciu: Fundusz Innowacyjny UE i program IPCEI Hydrogen finansują projekty wodorowe, np. HYBRIT otrzymał 599 mln SEK od Szwedzkiej Agencji Energetycznej.
- Kosztom emisji: Wzrost cen uprawnień w EU-ETS (ok. 60 USD/t CO₂ w 2025 roku) czyni tradycyjną produkcję mniej opłacalną.
Popyt na zieloną stal rośnie, zwłaszcza w motoryzacji (Volvo, Mercedes-Benz) i budownictwie, gdzie klienci są gotowi płacić premię za niskoemisyjne materiały. Do 2030 roku, wraz ze skalowaniem technologii, różnica kosztów może spaść do 10–15%, a w dłuższej perspektywie zielona stal może być tańsza dzięki eliminacji kosztów emisji.
Europa (i świat) patrzy na Szwecję
Sukces szwedzkiego projektu HYBRIT staje się inspiracją dla innych krajów europejskich, które intensyfikują prace nad własnymi hutami opartymi na technologii zielonego wodoru.
Niemcy rozwijają ambitny projekt — koncern Thyssenkrupp planuje uruchomienie wodorowej linii produkcyjnej w Duisburgu do 2027 roku. Projekt ten otrzymał wsparcie w wysokości 2 miliardów euro z funduszy Unii Europejskiej.
Austria również podejmuje działania w tym kierunku. Voestalpine prowadzi testy wykorzystania wodoru w swojej hucie w Linzu, a celem jest osiągnięcie 50-procentowej redukcji emisji CO₂ do 2030 roku.
Francja, z kolei, poprzez koncern ArcelorMittal, rozwija projekt w Dunkierce. Tamtejsza huta eksperymentuje z technologią bezpośredniej redukcji żelaza (DRI) przy użyciu wodoru. Komercjalizacja tego rozwiązania planowana jest na 2030 rok.
Na tle tych działań Polska, mimo posiadania silnego sektora hutniczego reprezentowanego m.in. przez ArcelorMittal Poland i Cognor, pozostaje w tyle. ArcelorMittal Poland zapowiedział co prawda testy technologii wodorowej w zakładzie w Dąbrowie Górniczej, jednak brakuje konkretnych harmonogramów realizacji. Dodatkową barierą są ograniczenia w dostępie do zielonej energii — Polska wciąż opiera swój miks energetyczny w 48% na węglu, co utrudnia rozwój czystych technologii.
Unia Europejska oferuje jednak mechanizmy wsparcia, które mogą przyspieszyć transformację w Polsce. Fundusz Innowacyjny przeznacza około 3 miliardów euro na projekty wodorowe, a inicjatywa IPCEI Hydrogen pozwala na finansowanie kluczowych projektów o znaczeniu wspólnotowym. Zielony wodór staje się strategicznym surowcem przyszłości, a przykład Szwecji dowodzi, że głęboka dekarbonizacja przemysłu ciężkiego jest możliwa.
