Нова сталева революція в США? Як Hertha Metals розгортає однокрокове виробництво сталі до 2027–2030 років

Чи може країна, що імпортує найбільше сталі у світі, повернути ключове виробництво додому – швидко й дешевше? Саме це обіцяє стартап Hertha Metals, який за лічені роки пройшов шлях від ідеї до сталевого розплаву. Перші тонни вже отримані, а великі тиражі – на горизонті.

Як усе починалося: столітня інерція та імпортна залежність

Десятиліттями США покладалися на світовий ринок: країна залишалася найбільшим імпортером сталі, а власний випуск часто ґрунтувався на переробці брухту. Водночас критично потрібний чавун (pig iron) для досягнення потрібних марок у країні здебільшого не виробляли – його доводилося довозити. За словами компанії, у США працює близько 11 доменних печей, тож імпорт чавуну для живлення електропечей зі скрапом сягає близько 90 відсотків. На глобальному рівні домінує класична, заснована на вугіллі технологія, що мало змінилася за останні 300 років: доменна піч, кокс, агломерація, а далі – конвертер і довгий ланцюг допроцесів. Така інфраструктура дорога, будувалась на десятки років і гальмувала оновлення.

Ключова подія: Hertha Metals ставить однокрокову плавку на промислові рейки

У 2022 році Лорін Меруех (Laureen Meroueh), випускниця MIT (SM 2018, PhD 2020), засновує Hertha Metals і робить ставку на однокрокове виробництво сталі. Технологія базується на безперервній електричній дуговій печі, де залізна руда будь-якого сорту та формату відновлюється газом і одразу ж переходить у рідку фазу з необхідним вмістом вуглецю – все в одному агрегаті. Процес живиться природним газом і електрикою, а також може працювати на водні. Важлива деталь – зникає потреба у коксуванні, агломерації та частині інших дорогих і небезпечних вузлів. За даними компанії, це дає мінус 30 відсотків енерговитрат і робить виплавку більш цінові конкурентною на 25 відсотків у США. Від кінця 2024 року під Х’юстоном (штат Техас) працює пілотний майданчик на 1 тонну на добу – за твердженням Hertha, це найбільша у світі демонстрація однокрокового сталеваріння.

«Головне в новині – ми можемо робити сталь із залізної руди більш конкурентною за вартістю на 25 відсотків у Сполучених Штатах і паралельно зменшувати викиди», – наголошує CEO Hertha Metals Лорін Меруех.

«Імпортуючи так багато чавуну та сталі, ми повністю залежимо від стабільності глобальної торгівлі й геополітики, аби продовжувати виробляти критичні матеріали для інфраструктури, оборони та енергетики. Сталь – базовий матеріал нашого суспільства, вона незамінна», – додає Меруех.

Реакція та контекст: не ламати те, що працює, а вмонтувати нове

Сталеливарні комбінати будують під горизонти 50 років – просто «вимкнути і замінити» їх нереалістично. Тому Hertha Metals відкрито говорить про інтеграцію в існуючі ланцюги: замінити доменну та киснево-конвертерну ланки, але зберегти дорогий «низ» комбінату – прокатні стани й обробку, де, за оцінкою компанії, сконцентровано близько 1,5 мільярда доларів інвестицій «після металургійного цеху». Команда апелює до модульності своєї системи та стандартних рішень з обробки димових газів, турбін і теплообмінників, що має спростити масштабування. Паралельно проєкт отримує підтримку через інноваційні програми – зокрема, засновниця стала Innovators Fellow у Breakthrough Energy, а ранні напрацювання підтримав MIT Sandbox.

Що вже змінилося: від лабораторії до промислового розплаву

За короткий термін компанія вийшла на стабільний пілот і підтвердила працездатність «однієї печі замість кількох». Ось конкретні ефекти, про які повідомляє Hertha:

• Запущено пілот під Х’юстоном потужністю 1 тонна на добу – менш ніж через рік після відкриття штаб-квартири й приблизно через два роки після заснування компанії.
• Один агрегат виконує відновлення, плавлення і карбюризацію у рідкій фазі; придатна будь-яка руда – від окатишів до грудок і дрібняку.
• Модульна схема з «власною міні-ТЕС» на гарячих газах дає заявлені 35 відсотків енергоповернення і зменшує потребу в електриці з мережі.

Що попереду: 10 000 тонн на рік, магніти та пів мільйона тонн до 2030 року

Компанія повідомляє, що вже цього року розпочне будівництво заводу на 10 000 тонн сталі на рік, який, за планом, вийде на повну потужність наприкінці 2027 року. Паралельно там випускатимуть високочисте залізо для постійних магнітів – критичний компонент електродвигунів, робототехніки, електроніки, а також аерокосмічної й оборонної техніки. Hertha розраховує до 2030 року забезпечити близько чверті прогнозованого попиту США на магніти за рахунок власного високочистого заліза. Далі – спільний із виробником сталі повномасштабний завод орієнтовно на 500 000 тонн на рік до 2030 року з подальшим нарощуванням приблизно до 2 мільйонів тонн на рік. Якщо ці етапи реалізують у заявлених межах, США отримають реальний інструмент для зниження імпорту сталі та чавуну – і шанс перевести ключову галузь на більш гнучкі та енергоефективні рейки.