Helix Carbon recycelt Hochofen-Emissionen für kostengünstigeres Eisen

Die Eisen- und Stahlindustrie gehört zu den größten Verursachern von Umweltverschmutzung weltweit. Zahlreiche Startups haben versucht, die Emissionen der Branche zu senken, meist durch die Entwicklung neuer Verfahren zur Herstellung dieser Metalle. Helix Carbon ist jedoch der Ansicht, dass diese Unternehmen den falschen Ansatz gewählt haben.

Jeder Versuch, die Stahlindustrie zu dekarbonisieren, ohne sich mit dem Hochofen zu befassen, wird nicht funktionieren, erklärte David Brown, Mitgründer und CEO von Helix Carbon. Ein Hochofen ist die riesige Anlage, die Eisenerz in das für die Stahlproduktion verwendete Eisen umwandelt.

Anstatt Hochöfen zu ersetzen, möchte Helix sie sauberer machen. Ihr Ansatz verspricht, die CO2-Emissionen der Stahlindustrie massiv zu senken und gleichzeitig die Gewinnmargen der Eisenproduzenten zu verbessern – ein seltener Gewinn für einen traditionell schmutzigen Industrieprozess.

Hochöfen produzieren seit Jahrhunderten Eisen unter Einsatz von Koks, einer verarbeiteten Form von Kohle, die bei der Umwandlung von Roh-Eisenerz in metallisches Eisen hilft. Die brennende Kohle liefert Hitze für die Reaktion, nimmt jedoch nicht direkt daran teil.

Stattdessen sorgt das bei der Verbrennung entstehende Kohlenmonoxid für die Reduktion des Eisens, indem es die Sauerstoffatome abspaltet. Dieser Prozess setzt enorme Mengen an Kohlendioxid frei, die normalerweise direkt in die Atmosphäre abgegeben werden.

Helix Carbon hat jedoch einen Weg gefunden, dieses Abfall-Kohlendioxid in Kohlenmonoxid umzuwandeln und in den Hochofen zurückzuführen. Das Verfahren basiert auf einem Elektrolyseur, einem Gerät, das mithilfe von Strom und einem Katalysator ein Sauerstoffatom vom Kohlendioxid abtrennt.

Elektrolyseure sind zwar nicht neu, aber laut Brown kann das Design des Startups den gesamten Rohabgasstrom des Hochöfen bewältigen. Die meisten herkömmlichen Elektrolyseure sind zu empfindlich und erfordern gereinigtes, konzentriertes Kohlendioxid.

Durch die Injektion von Kohlenmonoxid in den Hochofen können Eisenproduzenten den Einsatz von Koks verringern. Die genaue Einsparung wird laut Brown noch diskutiert; einige wissenschaftliche Arbeiten deuten darauf hin, dass bis zu 90 % des Koks ersetzt werden können, während andere Studien von 30 % bis 40 % ausgehen.

Helix Carbon schlägt vor, dass Produzenten zunächst 33 % ihres Kokses ersetzen. Das Unternehmen gibt an, dass dies Einsparungen von 14 US-Dollar pro Tonne Eisen ermöglichen würde.

Auch wenn dies gering erscheinen mag, sind die Gewinnmargen in der Eisenindustrie berüchtigt niedrig, so Brown. Die Eisen- und Stahlindustrie bildet einen kombinierten Markt im Wert von zwei Billionen Dollar, was den Sektor zu einem attraktiven Ziel für ein junges Startup macht.

Dennoch bewegt sich die Branche nur langsam, da ihre massiven Anlagen über Jahrzehnte hinweg im Einsatz bleiben. Dies erfordert praktische Lösungen, die sich in die bestehende Infrastruktur integrieren lassen, anstatt einen vollständigen Neubau zu verlangen.