Drie tinten groen voor Tata Steel

Begin september was het geduld met het IJmuidense Tata Steel op. Omwonenden uit Wijk aan Zee en Beverwijk zijn de roetspikkels op de gewassen lakens al langer zat, maar het RIVM-rapport over schadelijke stoffen in de omgeving was de spreekwoordelijke druppel. Daarin stond: “In Wijk aan Zee, Beverwijk, Velsen-Noord en IJmuiden zijn buitenshuis de hoeveelheden PAK (polycyclische aromatische koolwaterstoffen) en metalen groter dan op locaties buiten de IJmond. Ze zijn het grootst in Wijk aan Zee. Daar zijn van sommige metalen zoals ijzer, mangaan, vanadium en chroom, en PAK, hoeveelheden van 20 tot 100 keer meer gemeten.” Vooral looddeeltjes die kinderen via straatstof binnenkrijgen baart het RIVM zorgen. “De blootstelling aan de hoeveelheden lood en PAK in neergedaald stof is ongewenst voor de gezondheid van kinderen.”

Het NRC kopte in een reactie dat het bestaansrecht van de staalfabriek nu een politieke kwestie was geworden. Daar kwam bij dat Tata Steel met een jaarlijkse uitstoot van 12 miljoen ton koolstofdioxide verantwoordelijk is voor 7 procent van de Nederlandse broeikasgasemissies. Maar vanwege de enorme werkgelegenheid (negenduizend banen) pleit vrijwel niemand voor sluiting. De vraag is dan: kan staalproductie beter, schoner, groener?
 

‘Je kunt een bestaande fabriek niet even ombouwen’

TNO en het Planbureau voor de Leefomgeving hebben die vraag in 2019 bevestigend beantwoord in een rapport met maar liefst negen opties voor Tata om te vergroenen. Overigens wijzen de auteurs erop dat de staalfabriek, die er al sinds 1918 staat, vooral de laatste dertig jaar vooruitgang heeft geboekt in de reductie van afvalstromen en in het energie-efficiënter maken (32%) van het productieproces. In 2010 verrees bovendien de HIsarna–proeffabriek op het Tata-terrein waarin vloeibaar ijzer gemaakt wordt uit kolen en ijzererts op een manier die 20 procent minder CO₂ uitstoot.

Volgens energiehoogleraar prof.dr. Kornelis Blok (faculteit Techniek, Bestuur en Management) is de proeffabriek alleen geen voorbode voor de ontwikkeling in IJmuiden. “De toepassing van het HIsarna-proces vereist een hele nieuwe fabriek. Je kunt een bestaande fabriek niet even ombouwen,” legt Blok uit. Zo’n nieuwe moderne fabriek verwacht hij eerder in India, het moederland van het bedrijf, met meer groeiperspectief.

Wat zijn dan wel mogelijke opties voor verduurzaming van Tata Steel? We bespreken er drie.

1. Over op aardgas
Tata Steel maakte vorige week zijn eigen keuze bekend. Het concern heeft besloten steenkool achter zich te laten en over te stappen op aardgas en later op waterstof. De technologie daarvoor is beschikbaar en berust op de omzetting van aardgas in waterstof en koolmonoxide. Dit gasmengsel (syngas) reduceert ijzererts tot ijzer. Het rookgas bestaat uit vrijwel pure CO₂. Dat maakt het makkelijk het te concentreren voor ondergrondse opslag. Tata laat weten dat binnen acht jaar één van de huidige twee hoogovens vervangen zal zijn door een aardgasinstallatie. De reductie van koolstofdioxide zal hiermee pas tegen 2030 met 3,9 miljoen ton verminderen (een derde van de 12 miljoen ton per jaar), schat Tata.

2. CO₂-afvang en -opslag
Energiehoogleraar Blok zou de Tatafabriek in IJmuiden CO₂-afvang uit de hoogovengassen aanraden als voordeligste en snelste optie. Dat kan aangebouwd worden bij de bestaande installaties. Deze afvang met gaswassers kost ongeveer 100 euro per ton koolstofdioxide. Daar komt tien tot twintig euro per ton bij voor opslag in een leeg gasveld onder de Noordzee. De rookgassen zullen dan wel eerst gereinigd moeten worden, wat mogelijk de uitstoot van PAKs en metalen in de omgeving vermindert. De ingreep zou de jaarlijks uitstoot met 5 miljoen ton CO₂ verminderen, en het zou ook eerder gerealiseerd zijn dan de overstap naar aardgas over een jaar of acht. 

‘We moeten steenkool achter ons laten’

Blok vindt aardgas als alternatieve energiebron voor de Tata-fabriek ongeschikt, omdat de energieprijs (euro per joule) daarvan momenteel drie tot vijf keer hoger is dan van steenkool. “Aardgas is erg duur door een combinatie van oorzaken: de gasvoorraden voor de winter zijn niet vol en dat maakt mensen zenuwachtig. Bovendien stijgt de vraag doordat kolencentrales gesloten worden en gasgestookte centrales hun rol overnemen.”

3. Blauwe waterstof
“We moeten steenkool achter ons laten”, vindt prof.dr. Andrea Ramirez Ramirez, hoogleraar CO₂-arme systemen en technologieën (eveneens bij TBM). “Rookgassen  bevatten maar 15 procent koolstofdioxide. Die lage concentratie maakt het duur en omslachtig om het eruit te filteren.” Ze kiest daarom liever voor een proces waarbij er helemaal geen CO₂ ontstaat: ijzerproductie met waterstof of Direct Reduction Hydrogen (DR-H). 

In het recente artikel Hydrogen Ironmaking: How it Works daarover staat dat waterstof geschikt is om ijzer te fabriceren uit ijzererts. Met elektriciteit kan het verder opgewerkt worden tot staal. De verwachte uitstoot van deze nieuwe route is naar verwachting nog geen 10 procent van de huidige hoogovens.

“De waterstof moet dan wel CO₂-arm gemaakt zijn”, benadrukt Ramirez. Alleen groene waterstof, opgewekt met groene stroom, is voorlopig geen optie. Daarvoor zou de inzet van alle Nederlandse windturbines op land en op zee nodig zijn (NRC). Dus kiest Ramirez voor een mix uit voornamelijk blauwe waterstof (bereid uit aardgas met koolstofdioxide-afvang en -opslag) en alvast een beetje groen. “Maar daar moet het niet bij blijven”, waarschuwt ze.