Innovatieve ijzerchemie

Innovatieve ijzerchemie

Innovatieve ijzerchemie

De modernste hoogoven is een zuinige en milieuvriendelijke ijzerreactor

Eerst waren het de Koninklijke Hoogovens, toen Corus en nu heten ze Tata Steel. Maar welke naam er ook bij de poort staat, in IJmuiden bevindt zich de modernste hoogoven ter wereld. Al twintig jaar werken procestechnologen er aan hun 'HIsarna' technologie: een nieuwe manier om ijzer te produceren.

HIsarna is energiezuinig en beter voor het milieu: de CO2 emissie gaat in één klap met 20% omlaag. Daarnaast brengt de nieuwe hoogoven de afvang en opslag van CO2 binnen handbereik. Daarmee is de uitstoot met maar liefst 80% te verminderen.

Chemische reactor

Als je er met een scheikundig oog naar kijkt dan zie je dat een hoogoven eigenlijk een soort chemische reactor is. Ga maar na: de aardse ijzervoorraden bestaan uit ijzererts (foto). Daarin vind je mineralen als hematiet (Fe2O3) en magnetiet (Fe3O4). De formules geven aan dat het ijzer (Fe) in het erts gebonden is aan zuurstof (O). Je ziet meteen: als je zuiver ijzer wilt maken, moeten die O's eraf.

Dat is precies wat er in een hoogoven gebeurt. Alleen gaat dat niet zomaar. Er is veel energie voor nodig, en een flink aantal chemische trucs. De belangrijkste is het gebruik van cokes, dat is speciaal voorbehandelde steenkool. Cokes bestaat vrijwel uitsluitend uit koolstof (C), dat via een reeks van chemische reacties de zuurstof van het ijzer 'afpakt'. Dat levert uiteindelijk CO2 op. 

De makers van Het Klokhuis gingen op bezoek in IJmuiden en leggen uit hoe een hoogoven werkt.

Grote getallen

De HIsarna hoogoven is compleet anders van opzet dan bestaande exemplaren, waarvan de geschiedenis teruggaat tot in de middeleeuwen (en in China zelfs nog duizend jaar verder). Die breuk met de traditie heeft geresulteerd in een reactor die zonder cokes kan en ook minder voorbehandeling van het ijzererts vergt. Dat scheelt kosten, vergt minder energie en verlaagt dus de CO2-emissie.

Met een aantal proefinstallaties is duidelijk geworden dat het werkt. In IJmuiden staat een HIsarna testfabriek, zo hoog als een flink flatgebouw, die jaarlijks 60 miljoen kilo ijzer kan produceren. Dat lijkt veel, maar toch is het maar 1% van de totale ijzerproductie in IJmuiden. IJzer maken is namelijk een kwestie van grote getallen, HELE grote getallen.

Laatste tests

Inmiddels is er al zo'n vijftig miljoen euro in HIsarna geïnvesteerd, niet alleen door de industrie maar ook door de Europese en Nederlandse overheid. De ijzer-technologen zijn er bijna: volgend jaar beginnen ze aan een laatste testfase (kosten: 25 miljoen euro). Als dat allemaal goed gaat durven ze het aan een installatie te bouwen met een capaciteit van een miljard kilo ijzer per jaar. Dat vergt een investering van driehonderd miljoen euro, maar dan heb je ook wat: de eerste echte ijzerfabriek ter wereld die op een milieuvriendelijke manier 'groen' ijzer kan maken.

De HIsarna hoogoven is dit jaar een van de tien finalisten in de competitie om de titel 'nationaal icoon' - het predikaat voor baanbrekende innovaties waar Nederland trots op kan zijn. Ook de Blue Energy centrale op de Afsluitdijk, waar we al eerder over schreven, behoort tot de kanshebbers. Er staat nog meer chemie op het lijstje: selectieve medicijnen voor gerichte chemotherapie, ontwikkeld door Synthon, en het terugwinnen van grondstoffen uit afvalwater in een NIOO-KNAW project.

Presentatie van HIsarna projectleider Koen Meijer voor de uitverkiezing tot 'nationaal icoon'.

Afbeeldingen:
Grote foto en tekening HIsarna: Tata Steel
IJzerertsopslag: Wikimedia Commons
 
 

 
Terug naar overzicht