کاهش ردپای کربن در صنعت فولاد

به گزارش دنیای معدن، یکی از محور‌‌‌های این همایش، «فرصت‌‌‌ها و چالش‌‌‌های تولید فولاد سبز در کشور» است. ایران یکی از مهم‌ترین تولیدکنندگان فولاد در جهان است که با آلایندگی‌‌‌های این صنعت دست‌‌‌وپنجه نرم می‌کند. حرکت کشور‌‌‌های اروپایی و چین به سمت کاهش ردپای کربن در صنعت فولاد و به‌اصطلاح تولید فولاد سبز، فعالان ایرانی زنجیره فولاد را بر آن داشته است تا همگام با جهانیان به دنبال کاهش انتشار کربن در تولید فولاد باشند.

 استفاده از پتانسیل دانشگاه‌‌‌ها و همچنین تبحر مهندسان ایرانی در تولید آهن اسفنجی می‌‌‌تواند سرعت حرکت صنعت فولاد کشور به سمت تولید فولاد سبز را دوچندان کند. درست است که صنایع نفت، مد و فشن و حمل‌ونقل، آلاینده‌‌‌ترین صنایع هستند؛ اما صنعت فولاد نیز به دلیل استفاده از روش‌های قدیمی و کم‌‌‌بودن سرعت پیشرفت همه‌گیر فناوری‌‌‌های تولید آهن، به‌‌‌تنهایی ۷‌درصد از کربن منتشرشده در جو زمین را به خود اختصاص داده است. صنعت فولاد از مراحل اولیه که استخراج سنگ‌‌‌آهن از معدن است به محیط‌‌‌زیست آسیب وارد می‌کند تا تولید شمش و میلگرد که خوراک صنایع استراتژیک را تامین می‌کند. اما نکته مهم اینجاست که هم می‌‌‌توان از آلاینده بودن این صنعت کاست و هم می‌‌‌توان خسارات وارده به محیط‌‌‌زیست را جبران کرد. پروژه‌‌‌های «فولاد سبز»، «ردپای کربن»، «کربن صفر» و... در راستای کاهش آلایندگی صنعت فولاد آغاز شده‌‌‌اند.

فولاد سبز چیست؟

فولاد متداول‌‌‌ترین فلز استفاده‌شده در زندگی بشر است و شکل‌‌‌ها و آلیاژهای مختلف آن در هر نقطه از زندگی انسان‌‌‌‌‌‌ها به کار می‌رود. امروزه کاهش آلایندگی تولید آن به یکی از مهم‌ترین اهداف بشر تبدیل شده است. «فولاد سبز» واژه‌‌‌ای است که این روزها بیشتر به گوش فعالان این حوزه می‌‌‌رسد. فولاد سبز در واقع فولادی است که طی فرآیند‌‌ تولید آن Co۲  کمتری منتشر شده است. برخی از کشور‌‌‌ها در پی رساندن انتشار کربن تولید فولاد به صفر هستند.

کوره‌‌‌های قوس الکتریکی آلایندگی‌‌‌ کمتری دارند. انرژی لازم برای ذوب‌‌‌آهن در کوره قوس، از الکتریسیته  و در کوره‌بلند از زغال‌‌‌سنگ تامین می‌شود. در واقع فولاد تولیدشده از طریق فرآیند قوس، نسبت به فولاد تولیدشده در کوره‌بلند سبز‌‌‌تر است. حرکت کشور‌‌‌های تولیدکننده فولاد به سمت فناوری کوره‌‌‌های قوس الکتریکی طی سالیان اخیر آغاز شده است و کشورها کوره‌‌‌های قوس را جایگزین کوره‌‌‌های بلند می‌کنند. اما نکته مهم اینجاست که اگر برق مصرفی در کوره‌‌‌های قوس الکتریکی به روش سبز تولید نشده باشد، خود برای محیط‌‌‌زیست نوعی تهدید تلقی می‌شود.

کشورهای دیگر چه کرده‌‌‌اند؟

کشور‌‌‌های اروپایی و چین کشور‌‌‌های پیشرو در زمینه‌‌‌های اجرای پروژه‌‌‌های فولاد سبز هستند. سال گذشته وب‌سایت تحلیلی نیواطلس (Newatlas) گزارش داد که در سال ۲۰۲۴ سوئد بزرگ‌ترین واحد فولاد سبز هیدروژنی را افتتاح خواهد کرد. طبق این گزارش، کارخانه مذکور تا سال ۲۰۳۰ به تولید ۵میلیون تن فولاد کربن صفر دست پیدا خواهد کرد. این اولین کارخانه بزرگ‌‌‌مقیاس تولید فولاد است که به‌‌‌هیچ‌‌‌وجه از سوخت‌‌‌های فسیلی استفاده نخواهد کرد. از طرف دیگر به گزارش سایت دیپلمات (The-Diplomat)، فعالان صنعت فولاد چین در سال‌جاری میلادی یکی از سه‌‌‌راه زیر را در پیش خواهند گرفت:

۱. جایگزینی کوره‌‌‌های قوس الکتریکی با کوره‌‌‌های بلند؛

۲. نصب تجهیزات جذب کربن در کارخانه‌‌‌های فولاد؛

۳. استفاده از تکنولوژی‌‌‌های تولید فولاد مبتنی بر هیدروژن در صنایع فولادی.

هریک از این راه‌‌‌حل‌‌‌ها معایب و چالش‌‌‌های خود را دارند؛ اما گزارش‌های هواشناسی هشدار‌‌‌های بسیاری به چینی‌‌‌ها داده است تا هرچه سریع‌‌‌تر میزان آلایندگی صنایع خود، به‌خصوص صنعت فولاد را کاهش دهد. نیمی از شش بازیگر پیشرو فولاد چین، سرمایه‌گذاری در فناوری‌‌‌های هیدروژن‌محور را برای کربن‌زدایی تولیدات خود آغاز کرده‌‌‌اند. به عنوان مثال، در ۱۵ فوریه ۲۰۲۲،Baowu  ساخت یک کوره قوس الکتریکی جدید و سبز با سوخت هیدروژن را در Zhanjiang، استان گوانگدونگ آغاز کرد. این پروژه قرار است تا پایان سال ۲۰۲۳ تکمیل شود. این اولین کوره قوس الکتریکی با کربن صفر در چین خواهد بود.

ایران و فولاد سبز

ایران هم به دلیل اینکه یکی از مهم‌ترین کشور‌‌‌های تولیدکننده فولاد در جهان به شمار می‌رود، به دنبال کاهش آلایندگی صنعت فولاد خود است. سالانه نزدیک به ۳۰میلیون تن فولاد خام در کشور تولید می‌شود که بیشتر توسط فناوری کوره‌‌‌های قوس الکتریکی به دست می‌‌‌آیند. در ایران برخلاف دنیا، کوره‌‌‌های قوس الکتریکی ‌درصد بالایی از سهم تولید فولاد را به خود اختصاص می‌دهند. دلیل این اتفاق، وجود منابع سرشار گازی در کشور و بهره‌‌‌مندی از نیروگاه‌‌‌های سیکل ترکیبی است که جوابگوی برق مصرفی کوره‌‌‌های قوس الکتریکی است. به همین دلیل صنعت فولاد کشور از نظر سبز بودن و انتشار کمتر کربن به‌‌‌خودی‌‌‌خود یک‌پله بالاتر از دیگر کشورها قرار گرفته است. اما کارشناسان و فعالان این حوزه به دنبال استفاده از فناوری‌‌‌های نوین‌‌‌تر و پاکیزه‌‌‌تر برای تولید برق و همچنین تولید فولاد هستند.

فرصت‌‌‌ها و چالش‌‌‌ها

معمولا در دنیا دانشگاه‌‌‌ها محل زایش ایده‌‌‌های نو و خلاقانه برای بهبود عملکرد صنایع هستند. ایران یکی از غنی‌‌‌ترین کشور‌‌‌ها در حوزه محصلان و فارغ‌‌‌التحصیلان دانشگاهی است؛ دانشجویان و فارغ‌‌‌التحصیلانی که هم علم نوین را آموخته‌‌‌اند و هم به دنبال ورود به صنایع هستند. نقطه تاریک ماجرا این است که ارتباط دانشگاه و صنایع در ایران بسیار کم‌‌‌رنگ است؛ گویی صنایع و دانشگاه زبان مشترکی ندارند و همین علت باعث شده است تا توانایی‌‌‌های علمی دانشگاه مغفول واقع شود و از طرفی دانشگاه‌‌‌ها نیز از نیاز صنایع بی‌‌‌خبر باشند. بومی‌‌‌سازی فناوری‌‌‌های تولید فولاد سبز یک فرصت طلایی برای دانشجویان و اساتید دانشگاه است تا توانایی‌‌‌های خود را در صنعت به کار برند؛ البته لازمه این امر، اعتماد مدیران صنعتی به دانشگاه است.

شرکت‌های دانش‌‌‌بنیان نیز در سال‌های اخیر با حمایت‌‌‌های دولت و ممارست فعالان زنجیره فولاد پا گرفته‌‌‌اند. این شرکت‌ها نیز با تحقیق در حیطه تولید فولاد سبز و به‌‌‌کارگیری فناوری‌‌‌های روز کاهش انتشار کربن، می‌‌‌توانند کمک بسزایی به حفظ محیط‌‌‌زیست کنند.  همان‌گونه که بیان شد فولادسازان ایرانی اغلب از کوره‌‌‌های قوس الکتریکی برای ذوب کردن ‌‌‌آهن استفاده می‌کنند که طبیعتا به دلیل استفاده از برق برای ذوب به‌‌‌جای زغال‌‌‌سنگ، انتشار کربن کمتری دارد. اما دو مساله مهم وجود دارد: اول اینکه برق تولیدی در کشور خود به روشی پاکیزه‌‌‌تر تولید شود؛ دوم نوع تولید آهن اسفنجی است.

امروزه فناوری‌‌‌های پاک‌‌‌تری برای احیای مستقیم وجود دارد که ردپای کربن در این فرآیندها به‌‌‌شدت کاهش ‌‌‌یافته است. ایران و هند بزرگ‌ترین تولیدکنندگان آهن اسفنجی در جهان هستند و ایران دارای فناوری‌‌‌های بومی برای تولید این محصول زنجیره فولاد است؛ اما همواره بازدهی و خلوص این محصول مدنظر تولیدکنندگان بوده است. اگر سبز بودن فرآیند تولید آهن اسفنجی نیز مدنظر مهندسان خلاق ایرانی باشد، شاهد انقلابی در حوزه تولید فولاد سبز در جهان خواهیم بود. با شروع رشد فزاینده کمی تولید فولاد در جهان بسیاری از مشکلات مربوط به کمبود آن حل شد؛ اما مشکلی بزرگ‌تر یعنی سلامت کره‌زمین عیان شد. امروزه کشور‌‌‌های مهم تولیدکننده فولاد به دنبال کاهش آلایندگی این صنعت و اصطلاحا تولید فولاد سبز هستند. مهم‌ترین مساله تولید فولاد سبز کاهش استفاده از سوخت‌‌‌های فسیلی و به دنبال آن کاهش انتشار کربن در جو زمین است. ایران نیز به‌‌‌عنوان یکی از ۱۰تولیدکننده بزرگ فولاد در جهان باید به دنبال کاهش آلایندگی این صنعت باشد.

 گروه رسانه‌‌‌‌‌‌‌‌‌ای «دنیای‌اقتصاد» با هدف توجه به تبیین نقش و جایگاه بخش خصوصی در شکوفایی اقتصادی و توسعه پایدار در روزهای ۱۸ و ۱۹ اردیبهشت‌‌‌‌‌‌‌‌‌ماه اقدام به برگزاری سیزدهمین «همایش و نمایشگاه چشم‌‌‌انداز صنعت فولاد و سنگ‌‌‌آهن ایران با نگاهی به بازار» در محل هتل المپیک تهران کرده است. همچنین در روزهای ۲۰ و ۲۱اردیبهشت‌‌‌‌‌‌‌‌‌ماه امسال «همایش و نمایشگاه چشم‌‌‌‌‌‌‌‌‌انداز صنایع فلزات غیرآهنی ایران» و فناوری‌‌‌‌‌‌‌‌‌های وابسته با نگاهی به تولید و بازار، در محل هتل المپیک تهران برگزار می‌شود.