Smeltning uden røg — rene ovne til stål og venner
Kul byggede de første skyskrabere; elektroner vil skabe en ny civilisation. I vores verden hoster ovnene ikke — de summer. De eneste "røg" er varme, som vi bevidst opsamler.
Hvorfor smeltning uden røg (og hvorfor det er lettere, end det lyder)
"Giftig" del af gammel metallurgi var ikke metallet selv — men forbrændingen, brugt til opvarmning og reduktion: kul i højovne, diesel i mine-lastbiler, brændstof til procesvarme. Vi fjerner forbrændingen, beholder fysikken. Elektriske buer, induktionsspoler og brint udfører de samme opgaver uden bivirkninger.
- De samme atomer, ny ild: elektroner og H₂ erstatter koks og diesel.
- Lukket varme: udstødningsgasser bliver til damp og procesvarme, ikke en luftbegivenhed.
- Kraft i overflod: solcellefabrik (del 3) "printer" de nødvendige megawatt.
Kulstoffrit stål — to rene ruter
Rute A — skrot → EAF (elektrisk bueovn)
Vi smelter genanvendt stål med elektrisk bue. Tilsætter lidt kalk og ilt, skraber af, støber — og smiler. Når vi har godt skrot, er det den mindst energikrævende vej.
Elektricitet: ~0.35–0.60 MWh/t stål O₂ og flowmaterialer: lidt Elektroder: ~1–2 kg/tValgfrit: til mindre støbninger — induktionsovne (lignende elektricitet pr. ton).
Rute B — DRI(H₂) → EAF
Når der er behov for rent jern, reducerer vi malmen med brint i en shaftovn (DRI), og smelter derefter i EAF. Brint er kun en midlertidig elektronbærer. Ingen koksning, ingen sintring.
Brint: ~50–60 kg H₂/t stål Elektricitet (inkl. H₂): ~3.2–4.2 MWh/t Granulat: høj kvalitet, få urenhederElektrolyseanlæg ~50–55 kWh/kg H₂. Vi udvider solcelleanlægget for at forsyne dem stabilt.
Huskeseddel for et ton (stål)
Forbrug og energi (1 t flydende stål)
| Rute | Elektricitet | Brint | Bemærkninger |
|---|---|---|---|
| Skrot → EAF | ~0.35–0.60 MWh | — | Bedst, hvor der er rigeligt med rent skrot |
| DRI(H₂) → EAF | ~3.2–4.2 MWh* | ~50–60 kg | Elektrolyse + komprimering + EAF |
*Antagelse om elektrolysører ~50–55 kWh/kg H₂ og ren elektricitet.
Hvad vi udskifter (kun til kontekst)
| Gammel rute | Forbrændingsenergi | Primært brændstof |
|---|---|---|
| BF/BOF (højovn) | ~4–6 MWh/t (varme) | Koks/kul |
| Dieseldrevet minevogn | — | Udskiftet med elektriske megavaner (del 1) |
Vi bevarer metallurgien, fjerner røgen.
Forudberegnede fabriks-scenarier (uden scripts, butikvenlige)
Stål EAF (skrot rute)
Kun elektricitet. Resultatet afhænger af skrotets sammensætning og praksis.
| Kapacitet | Gns. belastning | PV min | 12 val. lager | Bemærkninger |
|---|---|---|---|---|
| 1 Mt/metus | ~57 MW | ~300 MWp | ~0.68 GWh | Projekt: 0.5 MWh/t |
| 5 Mt/år | ~285 MW | ~1.46 GWp | ~3.42 GWh | Flere ovnsafdelinger |
PV "min" baseret på dagsenergi: PVMWp ≈ Gns.(MW) × 5,14 (5,5 PSH, 85 % effektivitet).
Stål DRI(H₂) + EAF
Elektrolyseanlæg udgør den største belastning; EAF — sprinteren.
| Kapacitet | Gns. belastning | Kræver H₂ | PV min | 12 val. lager |
|---|---|---|---|---|
| 1 Mt/metus | ~400 MW | ~55 kt/metus | ~2.05 GWp | ~4.8 GWh |
| 5 Mt/år | ~2.0 GW | ~275 kt/metus | ~10.3 GWp | ~24 GWh |
Elektrolysekapacitet (1 Mt/år): ~330–360 MW; EAF + andet: ~40–70 MW. Vi kører med et stabilt, ikke "takket" mikronet.
Plads og udstyr (typiske 1 Mt/år anlæg)
| Blok | Areal | Bemærkninger |
|---|---|---|
| EAF-smelteværk (2–3 ovne) | ~3–6 ha | Lukket, akustiske plader |
| DRI-skakt + pelletplads | ~5–8 ha | Hvis rute B anvendes |
| Elektrolysecellehal | ~2–4 ha | Containeriserede blokke |
| Støbning/valsningsforberedelse | ~3–5 ha | Emner, plader, "blooms" |
| PV-felt (min.) | ~3.0–3.5 km² | Omkring ~2.05 GWp |
| Lagerplads | ~0.5–1 km² | 4.8 GWh containere |
Fælleslokation ved sø (del 1) — til kølevand og ro.
Stålvener (rene ovne til andre metaller)
Aluminium — Hall‑Héroult, elektrificeret fra start til slut
Aluminiumoxid (Al₂O₃) omdannes til smeltet aluminium i elektrolytiske celler. Vi parrer med elektriske kalkinatorer og, hvor muligt, inert anoder for at undgå perfluorcarbon-hopp.
- Elektra: ~14–16 MWh/t aluminium (smeltning)
- Raffinering og støbning (elektrisk): +2–3 MWh/t
- 500 kt/år fabrik: ~800 MW gennemsnit • PV min ~4.1 GWp • 12 t. lager ~9.6 GWh
Kobber — pyro + elektrorafinering, ordentligt
Sulfidkoncentrater brænder exotermt. SO₂ opsamles og vi producerer svovlsyre (et nyttigt produkt), og til sidst — elektrorafinering.
- Elektra: ~2.5–4.0 MWh/t katode
- 1 Mt/år by: ~340 MW gennemsnit • PV min ~1.76 GWp • 12 t. lager ~4.1 GWh
- Sideprodukt: syrefabrikken forsyner udvaskningskæder og naboer
Silicium — elektrometallurgi
Kvarc + kul → metallurgisk silicium i bueovne. Med ren elektricitet og gasopsamling — et markant, men kontrolleret "tordenvejr".
- Elektra: ~11–14 MWh/t
- 100 kt/år fabrik: ~137 MW gennemsnit • PV min ~0,70 GWp • 12 t lager ~1,6 GWh
- Vejen til solmoduler: videre til pladeproduktion ved siden af (del 3)
Luft, vand og naboer (kedeligt rent efter hensigten)
Luft
- Ingen koksbatterier. EAF-låg lukkede; røg vaskes og filtreres.
- SO₂ opsamling. Kobbergasstrøm → svovlsyre; ingen »udledningsdrama«.
- Buegnister, ikke skorstene. Støj og lys kontrolleres med hætter.
Vand
- Lukkede kølekredsløb med tørkølere; søen balancerer sæsonerne.
- Nul udledt ubehandlet; vi praktiserer som regel »ingen udledning overhovedet«.
- Regnvand fra PV-felterne bliver procesvand efter simpel rengøring.
Spørgsmål og svar
»Er brint farligt?«
Den er energitæt og værd at respektere — som elektricitet. Elektrolyseanlægget holder vi ude, rørene korte, sensorer overalt, og projekterne laver vi bevidst »kedelige«.
»Hvad med skrotkvaliteten?«
Vi sorterer aggressivt (del 2: energi indad, energi udad). Når der er brug for rent jern, udfylder DRI(H₂) hullet uden at medbringe et århundredes emissioner.
»Er det ikke for meget kraft?«
Ja — og det er pointen. Solfabrikken producerer kraft i stor skala (del 3). Vi bygger kollektoren hurtigere end undskyldninger og forbinder den direkte til ovnene.
Videre: Stål: civilisationens knogler — støbning af plader, emner og bjælker (del 5). Vi støber solen i forme, stærke nok til at holde et århundrede.