Fer respectueux du climat en provenance d’Afrique | heise en ligne

Quelle est la meilleure façon de stocker ou de transporter l’énergie éolienne ou solaire ? La plupart des gens penseraient immédiatement aux batteries, aux centrales de pompage-turbinage, aux lignes électriques, à l’hydrogène, à l’ammoniac ou aux gaz de synthèse. Mais le fer ou l’eau potable peuvent également, dans certaines circonstances, servir de source d’énergie. Un exemple de ceci est une usine sidérurgique Première pierre récemment posée en Namibie devenu. Au HyIron/Oshivelaprojet, l’éolien et le solaire ont pour objectif de générer sur place de l’hydrogène « vert », utilisé pour réduire le minerai de fer en fer. Ce fer peut ensuite être exporté et remplacer le fer à forte intensité de CO₂ produit avec du coke ailleurs.

Publicité

D’un point de vue purement physique, il ne s’agit pas d’un dispositif de stockage d’énergie car l’énergie qui y est introduite n’est pas réextraite. Mais d’un point de vue bilan, le fer de Namibie pourrait certainement être considéré comme une source d’énergie. Au lieu de transférer de l’électricité ou de l’hydrogène des régions particulièrement ensoleillées vers les pays industrialisés pour y produire ensuite des matières premières respectueuses du climat, les produits intermédiaires peuvent également être fabriqués directement sur place et expédiés ensuite seulement. Cela facilite le transport et a le même effet sur le bilan énergétique.

Minerai de fer directement de Namibie

Les sociétés allemandes CO2Grab, TS Elino et LSF Energy sont impliquées dans les usines sidérurgiques en Namibie, près de Walvis Bay. Le ministère fédéral de l’Économie soutient le projet à hauteur de 13 millions d’euros. Le minerai de fer provient directement de Namibie et ne nécessite donc pas de transport sur de longues distances. Une cinquantaine d’emplois seront créés localement. Selon les exploitants, le système devrait permettre d’économiser 27 000 tonnes de CO₂ par an.

Ce n’est pas un haut fourneau classique qui est utilisé, mais plutôt un four rotatif. À partir de fin 2024, elle devrait produire environ 15 000 tonnes de fer spongieux par an, qui pourront ensuite être transformées en acier. A titre de comparaison : 23,7 millions de tonnes ont été produites en Allemagne en 2022 Fonte brute fabriquée. Un plus petit, en grande partie identique L’usine pilote est déjà en place à Lingen (Ems). Sa capacité peut atteindre 4 000 tonnes par an.

L’avantage des fours rotatifs est que l’hydrogène peut être utilisé pour la réduction, mais cela n’est possible que dans une mesure limitée dans les hauts fourneaux, explique le fabricant TS Elino. De plus, une usine peut être aménagée de manière modulaire en petites unités utilisant des fours rotatifs. Le minerai de fer peut également être traité de manière plus respectueuse de l’environnement, dit le site Web du projet Oshivela.

Il faudrait environ 37,5 kg d’hydrogène par tonne de fer. Pour une réduction directe industrielle à grande échelle circuler Des chiffres de 60 à 70 kg d’hydrogène par tonne. Cependant, les fours rotatifs ne sont pas aussi adaptés à la production de fer en très grande quantité que les procédés classiques.

Défi posé par le four rotatif

Un parc solaire de 20 mégawatts est en cours de construction spécialement pour les usines sidérurgiques de Namibie. Elle sera ensuite étendue à 140 mégawatts, auxquels s’ajouteront 18 mégawatts d’énergie éolienne. Il s’agit d’un réseau insulaire qui n’est pas connecté au réseau électrique namibien. “C’est un défi car le four rotatif nécessite toujours une certaine quantité d’intrants. Mais tout est possible”, explique Steffen Lackmann de LSF Energy, qui construit le parc solaire. “Au départ, il s’agissait de produire pendant la journée. Dans la prochaine étape, cela sera étendu à la nuit grâce à l’énergie éolienne.”

Un facteur critique dans un pays sec comme la Namibie est le besoin en eau pour la production d’hydrogène. Selon le consortium, dans le projet HyIron/Oshivela, l’eau est extraite de l’air, collectée après le processus de réduction et réutilisée. « D’une manière ou d’une autre, l’eau doit être éliminée du gaz de procédé », explique TS Elino. “La dépense énergétique est relativement faible par rapport aux besoins énergétiques totaux.”

L’eau peut également jouer un rôle dans le système énergétique d’autres manières, par exemple en produisant de l’eau potable à partir de l’eau de mer. Selon un récent étude publiée Pour les pays qui produisent beaucoup d’énergie renouvelable et dessalent de grandes quantités d’eau de mer, il vaut la peine d’investir l’excédent d’électricité dans la production d’eau potable plutôt que dans des batteries ou d’autres dispositifs de stockage d’électricité. Les réservoirs d’eau douce sont tout simplement moins chers.

(grh)