Одностадійна сталь: пілот у Техасі, завод на 10 000 тонн і курс США на власне виробництво

Американський ринок сталі десятиліттями спирався на імпорт, попри наявність власної руди та електросталеплавильних потужностей. Стартап Hertha Metals пропонує злам цієї залежності – одностадійний процес виплавки сталі з залізної руди, що працює на природному газі та електриці і за потреби може працювати на водні. Компанія атрибутує собі 30 відсотків менше енерговитрат і на 25 відсотків більш конкурентну за ціною продукцію в США.

З кінця 2024 року під Г’юстоном діє пілот, який виробляє 1 тонну сталі на добу. Уже цього року Hertha Metals починає будівництво промислового майданчика на 10 000 тонн на рік із виходом на повну потужність до кінця 2027 року та паралельним випуском високочистого заліза для магнітів.

Як працює технологія Hertha Metals

Серце рішення – безперервна електродугова піч, у якій руда будь-якого формату та ґатунку відновлюється й карбюризується безперервно у розплаві. Без коксування та агломерації і без окремих доменних та киснево-конвертерних ланок – рідка сталь виходить одразу з однієї печі. На відміну від конкуруючих підходів, система не вимагає дефіцитних гранул високого ґатунку та кількох печей для отримання рідкого металу.

Процес використовує запатентовані газові рішення для відновлення заліза саме у рідкій фазі – там, де традиційні маршрути працюють у твердому стані. Завод модульний, застосовує стандартну систему очищення відхідних газів, парові турбіни та теплообмінники, а також повертає тепло в енергобаланс – це дає близько 35 відсотків відновлення енергії і зменшує навантаження на мережу.

Чому це важливо для США

США нині – найбільший імпортер сталі у світі. Країна переважно виплавляє сталь із брухту в дугових печах, але для легованих і чистіших марок бракує власного чавуну. У роботі – лише близько 11 доменних печей, тому американські виробники змушені покривати близько 90 відсотків потреби в чавуні імпортом.

Перехід до одностадійного виробництва з руди скорочує енергетичні та логістичні втрати, зменшує чутливість до світових потрясінь і допомагає знизити викиди за рахунок відмови від вуглецево-інтенсивних стадій. Додатковий ефект – американське оншоринг-виробництво високочистого заліза для постійних магнітів, що критично важливо для електромоторів, робототехніки, аерокосмічної галузі та оборони.

Що вже зроблено

Пілотний майданчик під Г’юстоном із кінця 2024 року виробляє одну тонну сталі на добу; компанія називає його найбільшим на сьогодні демонстратором одностадійного маршруту. Паралельно відпрацьовується випуск високочистого заліза – матеріалу, який, за масою, становить левову частку сучасних неодимових магнітів.

Hertha Metals наголошує: вона не прагне «вимикати» чинні комбінати, а інтегруватися в існуючу інфраструктуру – замінюючи доменну та киснево-конвертерну дільниці, але зберігаючи дорогий прокатний і оздоблювальний парк.

Дорожня карта 2024-2030

• Кінець 2024 – пілот під Г’юстоном на 1 тонну на добу вийшов на стабільний режим.
• 2025 – старт будівництва заводу на 10 000 тонн на рік із виводом на повну потужність до кінця 2027 року; паралельно – випуск високочистого заліза для індустрії магнітів.
• До 2030 – масштабування виробництва високочистого заліза до рівня, достатнього для покриття приблизно чверті прогнозного попиту на магніти у США.
• 2030 – запуск у партнерстві з американським металургійним підприємством повномасштабного сталеплавильного виробництва на приблизно 500 000 тонн на рік.
• Далі – нарощування потужності до 2 мільйонів тонн на рік після зміцнення балансу.

Контекст: світовий досвід і наслідки для ринку

Глобальна металургія все ще спирається на доменні печі з вуглецевою шихтою – технологію, яка мало змінилася за три століття. США ж переважно переробляють брухт, але без власного «руда-сталь» ланцюжка залишаються уразливими до цінових стрибків і дефіцитів. Перехід на одностадійні й модульні рішення знижує капітальні бар’єри та скорочує час запуску нових ліній.

Для промислових споживачів це означає більш передбачувані строки постачання, меншу залежність від імпорту й потенційно нижчу собівартість сплавів. Для енергосистеми – децентралізовані майданчики з енергоутилізацією й меншим попитом на мережеву електрику.

“The real headline is the fact that we can make steel from iron ore more cost-competitive by 25 percent in the United States, while also reducing emissions.” – Laureen Meroueh

“By importing so much of our pig iron and steel, we are completely reliant on global trade mechanisms and geopolitics remaining the way they are today…” – Laureen Meroueh

“This is the largest-scale demonstration of a single-step steelmaking company.” – Laureen Meroueh

Хто стоїть за стартапом

Hertha Metals заснував CEO Laureen Meroueh, випускниця MIT (SM 2018, PhD 2020) з дослідженнями у теплообміні, металургії та водневому виробництві. Компанія отримала підтримку як стипендіат Innovators Fellowship від Breakthrough Energy і названа на честь винахідниці Герти Айртон, піонерки в дослідженнях електричної дуги – ключового елементу технології печі Hertha.