Oulun yliopistolle 1,6 miljoona euroa päästöttömän terästeollisuuden vauhdittamiseen

Tiina ja Antti Herlinin säätiön rahoittamassa, tammikuussa 2023 käynnistyvässä Advanced Steels for a Green Planet (AS4G) -projektissa keskitytään päästöttömän terästehtaan lopputulosten jalostamiseen – erityisesti sivuvirtojen hyödyntämiseen ja ultralujien terästen valmistukseen.

”On tärkeää keskittää tutkimusta niihin teemoihin, joilla päästöjä voidaan vähentää eniten ja osaamisen vahvistamisesta on suurin hyöty”, sanoo professori Jukka Kömi Oulun yliopistosta. ”Tavoitteena on mahdollistaa osaaminen täysin päästöttömälle terästehtaalle vuonna 2050”.

”Hiilidioksidin osalta terästehtaan päästöttömyys on realistista Pohjoismaissa jo vuonna 2035. On tärkeää, että tulevaisuuden terästehdas ei tuota myöskään jätettä, vaan kaikki syntyvät sivuvirrat hyödynnetään raaka-aineina muilla teollisuudenaloilla”, sanoo Oulun yliopiston teknillisen tiedekunnan dekaani, kiertotalouden materiaalitekniikan professori Mirja Illikainen. ”Nykyisen teräksenvalmistuksen kuonat hyödynnetään hyvin, mutta hiilivapaan terästuotannon tuottamien kuonien osalta tarvitaan vielä kehitystyötä.”

Teräksen käyttökohteiden hiilipäästöjä voidaan alentaa vähentämällä ja lujittamalla niissä käytettävää terästä. Ultraluja teräs tekee rakenteista kevyempiä, joten esimerkiksi rekkojen, laivojen ja junien liikkuminen vaatii vähemmän polttoainetta. Esimerkiksi Suomen hiilidioksidipäästöistä vähenisi jopa noin kahdeksan prosenttia, jos rekka-autoissa siirryttäisiin erikoislujiin teräksiin.

”Me tutkimme ja tarkistamme atomitasolla, miten erikoisluja teräs toimii”, Kömi selventää. ”On tiedettävä, miten atomit ovat vuorovaikutuksessa toisiinsa, ja mistä teräksen lujuus koostuu. Teräksessä on aina paljon epäpuhtauksia, joten on tarkkaan ymmärrettävä, mitä siihen voi seostaa, jotta lopputulos lujittuu entisestään.”

Pohjoinen tutkimus- ja insinööritaidon keskittymä takoo tulevaisuuden terästä, kiertotaloutta ja vetyä– ja edistää useita aloja rakentamisesta liikenteeseen

”Keskitymme teräskehitykseen perustutkimuksen avulla niin, että terästehtaisiin voidaan suunnitella tehokkaita tuotantoketjuja. Tuotanto-osaamista on jatkuvasti kehitettävä ymmärtämään, miten erilaiset teräkset käyttäytyvät, sillä sama teräs ei toimi tuulivoimalassa, laivassa tai sillalla”, Kömi kuvaa.

AS4G-projektissa sitoudutaan kestävien ratkaisujen kehittämiseen ja kiertotalouden periaatteisiin, mikä luo monille terästeollisuuteen kytkeytyneille toimialoille uusia liiketoimintamahdollisuuksia.

”Terästuotannon kuonat sisältävät runsaasti alkuaineita, jotka tekevät niistä mielenkiintoisia esimerkiksi sementtiä korvaaviksi sideaineiksi”, Illikainen kertoo. Betoni on veden jälkeen käytetyin materiaali maailmassa, ja sen keskeisen raaka-aineen sementin valmistus puolestaan suurin yksittäinen ihmisen aiheuttamien hiilidioksidipäästöjen lähde. Ympäristöä säästävien rakennusmateriaalien valmistus tarjoaa yrityksille uusia kilpailuvaltteja.

Keveiden teräsrakenteiden kehitystä kirittää autoteollisuus, sillä keveneviä autoja on lujitettava eri tavoin, ja silti huolehdittava niiden turvallisuudesta. Sähköautojen painavien akkujen suojaksi tarvitaan erikoislujaa terästä, ja myös runkoon – jotta siitä saadaan toimiva.

Uudessa AS4G-projektissa yhdistellään ainutlaatuisesti monitieteistä asiantuntemusta kehittyneiden terästen tutkimuksesta, perusfysiikasta, metallurgiasta sekä teollisuuden sivuvirtojen hyödyntämisestä. Päästötöntä terästuotantoa kehitetään myös mullistavien vetyinnovaatioiden avulla esimerkiksi vedyn tuottamisessa suoraan auringonvalolla ilman valtavaa energiankulutusta. Vedyn käyttäminen teräksen valmistuksessa pelkistimenä taas voi vähentää Suomen hiilidioksidipäästöjä jopa seitsemän prosenttia. Lue lisää tulevaisuuden vetytalouden ja kestävän terästuotannon tutkimuksesta.

Hiilidioksidipäästöjen nopea leikkaaminen on Tiina ja Antti Herlinin säätiön työn johtotähti

Tiina ja Antti Herlinin säätiön työ keskittyy tällä hetkellä hiilineutraalin teräksen kysynnän kasvattamiseen kokonaiskestävällä tavalla. Säätiön ympäristöohjelman mukaan tuettavat hankkeet pyrkivät edistämään lupaavimpien ratkaisujen yhteenkytkemistä, sillä kokonaisen teollisuudenalan siirtymään ei ole yhtä innovatiivista keinoa.

”Rahoittamamme hanke on mainio esimerkki kansainvälisesti merkittävästä terästutkimuksesta, jonka opit voidaan siirtää tehokkaasti käytäntöön ympäröivän kiertotalous-, vety- ja metalliteollisuuden välityksellä. Esimerkiksi erikoislujien terästen kehittäminen voi avata vihreälle teräkselle uuden ison markkinan rakennusteollisuudessa. Myös rahoitussektorin on tärkeää havahtua tunnistamaan tällaisia monialaisia ekosysteemejä, jotta terässektorin kokonaispäästöjä saadaan alas riittävän ripeästi”, kommentoi säätiön ympäristöhankkeiden johtaja Harri Lammi.

Tiina ja Antti Herlinin säätön rahoittaa Oulun yliopiston terästutkimusta 400 000 eurolla vuodessa neljän vuoden ajan.