Verbundvorhaben: BioH2Steel - Effiziente Integration und Nutzung von biogenem H2-reichem Synthesegas für eine nachhaltige Stahlproduktion; Teilvorhaben: Modellierung Eisendirektreduktion (MEDR)
Zeitraum
2025-12-01 – 2028-11-30
Bewilligte Summe
102.297,65 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EN7001C
Leistungsplansystematik
Energiesparende Industrieverfahren - Digitalisierung, Künstliche Intelligenz und Datenverarbeitung (Prozesswärme) [EA3242]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE.IIC2)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN7)
Förderprogramm
Energie
Die Eisen- und Stahlindustrie trägt rund 7 % zu den weltweiten CO2-Emissionen bei. Die Umstellung auf die Direktreduktion (DRI) mit grünem Wasserstoff bietet erhebliches Potenzial zur Dekarbonisierung. Derzeit basiert die DRI-Methode auf Methan, einem fossilen Brennstoff, der reformiert wird, um Wasserstoff und CO als Reduktionsmittel zu produzieren. Der Ersatz von Methan durch grünen Wasserstoff im DRI-Prozess birgt jedoch das größte Potenzial zur Dekarbonisierung. Neben durch Elektrolyse erzeugtem Wasserstoff stellt Wasserstoff aus Biomasse- oder Abfallvergasung durch ein sorptionsunterstütztes Vergasungsverfahren (SEG) eine vielversprechende Alternative dar. Die Integration von biogenem Wasserstoff aus der sorptionsunterstützten Vergasung von Biomasse und Abfällen in die Stahlproduktion bietet eine zirkuläre, CO2-arme Lösung. Durch SEG erzeugtes wasserstoffreiches Synthesegas mit einer In-situ-CO2-Abtrennung ermöglicht sowohl eine weitere Dekarbonisierung als auch Abfallverwertung. Dieses Projekt fördert die Integration von durch Oxy-SEG erzeugtem wasserstoffreichem Synthesegas in DRI-Prozesse. Bei einem Oxy-SEG Prozess wird der Verbrennungsreaktor/Regenerator mit Sauerstoff statt mit Luft versorgt. Zu den Zielen des Projektes gehören die Optimierung des (Oxy)-SEG Prozesses für die Umwandlung von Abfall in Synthesegas, die Torrefizierung der biogenen Rest- und Abfallstoffe zur besseren Verwertung sowie die Reinigung des Synthesegases mittels Plasmareformierung und elektrochemischen Verfahren. Im Rahmen des Projektes soll ein integriertes System aus Oxy-SEG und DRI in Kombination mit innovativen Reinigungstechnologien für Bio-Synthesegas und CO2-Cracking entwickelt und demonstriert werden. Dabei werden biogene Abfälle zur Erzeugung von wasserstoffreichem Synthesegas und Wärme genutzt, um die Stahlproduktion zu dekarbonisieren, anfallendes CO2 zu verwerten und die Kreislaufwirtschaft durch die Rückgewinnung und Wiederverwendung von Materialströmen zu fördern.