Exploring the use of alternative non-fossil carbon sources in electric steelworks through dedicated flowsheet model|Esplorare l’uso di fonti alternative e non fossili di carbonio nelle acciaierie elettriche attraverso un modello flowsheet dedicato

Le acciaierie elettriche svolgono un ruolo fondamentale nella transizione dell’industria siderurgica verso la decarbonizzazione. Poiché i rottami vengono utilizzati come materia prima principale, esse implementano intrinsecamente il concetto di economia circolare. Tuttavia, si stanno investendo ulteriori sforzi di ricerca per adattare il processo di produzione dell’acciaio al forno elettrico ad arco alle nuove sfide legate ai processi “C-lean”. I potenziali miglioramenti riguardano il carbonio e l’energia: il carbonio fossile deve essere sostituito da materiali carboniosi di origine biologica o comunque alternativa. Gli effetti dell'introduzione di questi materiali nel percorso standard dell'EAF non sono completamente noti e sono necessarie indagini. La ricerca su questi argomenti fa parte di alcune delle attività previste nel progetto finanziato dall’UE dal titolo “Gradual Integration of REnewable carbon and alternative non-carbon Energy sources and modular HEATIing technologies in EAF for progressive CO2 decrease – GreenHeatEAF”. Il progetto si basa sull’applicazione parallela e complementare di test dimostrativi e pilota industriali, simulazioni digitali e strategie di monitoraggio e controllo. Uno degli strumenti applicati in GreenHeatEAF è un modello flowsheet del processo di produzione dell'acciaio al forno elettrico ad arco, che è stato adattato per gestire l'uso e l'iniezione di nuove fonti di carbonio sfruttando la letteratura e dati industriali reali. Prime simulazioni sono state effettuate, che riguardano analisi di sensitività sugli effetti della variazione del contenuto di C ed S nel materiale carbonioso, e analisi di scenario sull’uso di diverse fonti di C alternative. Diversi indicatori chiave di prestazione sono calcolati per confrontare i risultati delle simulazioni. A parità di materiale carbonioso impiegato, i parametri principali di processo e prodotto appaiono influenzati quasi linearmente dalla variazione del contenuto di C e S nel materiale carbonioso. D'altro canto, le diverse fonti di carbonio determinano comportamenti diversi del processo EAF e dei parametri del prodotto senza una chiara correlazione. Ulteriori simulazioni sono in corso per generalizzare i risultati preliminari ottenuti.