فناوری های نوین در صنعت فولاد؛ الزامات و روش ها

 معاهده اقلیمی پاریس

معدن و صنایع وابسته به آن، از جمله صنایعی هستند که همواره با چالش‌های زیست‌محیطی روبه رو بوده‌اند و طی سال‌های اخیر، بنگاه‌های اقتصادی فعال در این حوزه برای تداوم نقش‌آفرینی در این عرصه، به سوی صنعت سبز و کم‌کربن گرایش پیدا کرده‌اند.

مجله حقوقی بین‌المللی/ شماره ۶۰ نوشته‌است:

«موافقت‌نامه پاریس در خصوص تغییر اقلیم به صورت معاهده مکتوب در ۲۹ ماده در سال ۲۰۱۵ تقریباً با اجماع جهانی پذیرفته شد. هدف موافقت‌نامه، تقویت واکنش جهانی نسبت به تهدیدات ناشی از تغییر اقلیم و گرمایش زمین ناشی از افزایش گازهای گلخانه‌ای است.

بنابراین به موجب این موافقت‌نامه و برای محدودکردن افزایش دمای کره زمین، مقرر شد که کشورهای جهان، برنامه‌هایی برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای ارائه دهند. موافقت‌نامه پاریس نشانگر رویکردی جدید در حکمرانی اقلیمی جهانی است که تمایز میان کشورها و واقعیات مربوط به درجه توسعه‌یافتگی آن‌ها را می‌پذیرد اما مرزبندی‌های پروتکل کیوتو را درنوردیده و تعهدات مشترکی را در خصوص کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای، انطباق با تغییرات اقلیمی و شفافیت برای همه کشورها ایجاد می‌کند و جهت تعیین میزان و شکل تعهد که در ارتباط با واکنش اقلیمی از طریق برنامه‌های مشارکتی به عهده خواهند گرفت، استقلال بیشتری به آن‌ها می‌دهد.»

این مجله همچنین اشاره کرده است که این موافقت‌نامه برخلاف ضمانت اجراهای حقوقی، برای تضمین اجرای آن از سازوکار «شرمنده‌سازی» استفاده می‌کند و با وضع قواعد شفافیت و بازنگری اجباری، خطر حیثیتی ایجاد می‌کند؛ به این صورت که شفاف‌سازی و در معرض داوری دیگران قرار گرفتن باعث سرزنش عمومی و عدم اقبال جهانی به همکاری و تعامل اقتصادی با کشورهایی شود که آن را رعایت نمی‌کنند.

 تحقق «هیدروژن سبز» یک باید است!

اردشیر سعدمحمدی، مدیرعامل گروه سرمایه‌گذاری توسعه معادن و فلزات، با اشاره به پیوستن ایران به معاهده اقلیمی پاریس و لزوم پایبندی به آن جهت ادامه تعاملات اقتصادی در دنیا، بیان کرد: در صورتی که صنایع ما نتوانند تا زمان مقرر، از تولید گازهای گلخانه‌ای بکاهند، محصولاتمان در دنیا خریدار نخواهد داشت؛ بنابراین سرمایه‌گذاری برای تحقق صنعت سبز، یک ضرورت است.

سعدمحمدی ادامه داد: حدود ۷ تا ۹ درصد گاز گلخانه‌ای در دنیا به دست صنعت فولاد تولید می‌شود. بر اساس تعهداتمان در معاهده پاریس، تا سال ۲۰۳۰ باید تولید گاز کربن دی‌اکسید توسط صنایع ما، ۵۰ درصد کاهش یابد.

مدیرعامل «ومعادن» بیان کرد: به ازای تولید هر تن فولاد خام، در روش کوره بلند BF (کوره‌های اکسیژنی مبتنی بر گاز و زغال سنگ) ۱.۵ تا ۲.۳ تن، کوره‌های اکسیژنی SR (حذف واحد کلوخه‌سازی و کک‌سازی در فرایند فولادسازی) ۰.۹ تا ۱.۳ تن و در روش احیاء مستقیم ۰.۶ تا ۱.۵ تن گاز آلاینده‌ی کربن دی‌اکسید تولید می‌شود.

سعدمحمدی تاکید کرد: موضوع استفاده از هیدروژن به عنوان منبع تولید انرژی مورد نیاز صنایع، در دنیا بسیار جدی است و اکیداً مورد توجه صنایع قرار گرفته است؛ ما نیز موظفیم با همه محدودیت‌های موجود و هزینه‌ بسیار بالایی که دارد، تمام تلاشمان را در راه تحقق آن به کار بگیریم.

وی افزود: در فرآیند احیای مستقیم میدرکس، استفاده از انرژی پاک هیدروژنی کاملاً عملیاتی و تسهیل شده است و با همان تجهیزات موجود و بدون نیز به اصلاحات، می توان با وارد کردن هیدروژن، استفاده از گاز طبیعی را تا ۳۰ درصد کاهش داد.

سعدمحمدی ادامه داد: سیر تکاملی میدرکس در جهت جایگزین‌کردن صد درصدی هیدروژن با گاز طبیعی‌ست و دارد اصلاحاتی در تجهیزات آن صورت می‌گیرد که در این صورت نسبت به روش کوره بلند BF، کاهش ۸۰ درصدی در تولید آلاینده CO2 را به همراه خواهد داشت.

مدیرعامل «ومعادن» ضمن اشاره به فرآیند تکنولوژی Flash که تا پیش از این برای عناصری چون مس، سرب و روی استفاده می‌شد، بیان کرد: این تکنولوژی تحول‌آفرین که کاهش چشمگیر مصرف انرژی و تولید CO2 را به دنبال دارد، اکنون وارد صحنه بازی سنگ آهن نیز شده و به سرعت در حال توسعه است.

وی افزود: این فناوری نسبت به روش کوره بلند فعلی، پتانسیل کاهش مصرف انرژی به میزان ۳۲ تا ۵۷ درصد و کاهش انتشار کربن دی‌اکسید به میزان ۶۱ تا ۹۶ درصد را داراست.

مدیرعامل «ومعادن» ادامه داد: یکی دیگر از فناوری‌های نوین، تولید آهن مذاب به روش الکترولیز است که در این روش، ابتدا سنگ آهن در یک محلول الکترولیت حل شده و سپس با عبور جریان برق، امکان جداسازی آن فراهم می‌شود و محصولات این واکنش آهن فلزی و اکسیژن خواهد بود.

سعدمحمدی در ادامه به انواع روش‌های تولید گاز هیدروژن در صنعت و محدودیت‌های آن اشاره کرد و گفت: تا پیش از سال ۲۰۲۰، گاز هیدروژن عمدتاً از احتراق گاز طبیعی حاصل می‌شد که به دلیل تولید همزمان گاز آلاینده CO2 به آن هیدروژن خاکستری می‌گویند.

وی افزود: در روش دیگر، با فناوری CCUS (carbon capture, utilization and storage – جذب کربن، استفاده و ذخیره آن) کربن تولیدشده از احتراق گاز طبیعی و سوخت‌های فسیلی از دودکش‌ها جذب شده و در زیرِ زمین ذخیره می‌شود که هیدروژن ماحصل آن، هیدروژن آبی نامیده می‌شود.

سعدمحمدی با بیان اینکه روش مطلوب ما فرآیندی است که تولید CO2 در آن به صفر میل کند، به روش الکترولیز آب اشاره کرد و گفت: ۴ درصد از تولید جهانی هیدروژن از این مسیر به دست می‌آید؛ از آن جایی که هیدروژن‌ از مولکول‌های آب حاصل می‌شود و نه هیدروکربن‌ها، به آن هیدروژن سبز گفته می‌شود و هیچ گاز آلاینده‌ای وارد محیط زیست نمی‌کند.

مدیرعامل شرکت سرمایه‌گذاری توسعه معادن و فلزات تاکید کرد: تأمین هیدروژن از روش الکترولیز برای تحقق اهداف صنعتی، به برق بسیار زیادی نیاز دارد که باعث شده روش بسیار پرهزینه‌ای باشد و نیازمند سرمایه‌گذاری هنگفتی است.

وی افزود: علاوه بر آن، برای تحقق «هیدروژن سبز»، انرژی برقی که استفاده می‌شود باید از روش‌های تجدیدپذیر و بدون استفاده از سوخت‌های فسیلی تولید شده باشد که این پیش‌نیازها دستیابی به آن را برای ما بسیار پرهزینه می‌کند اما پیوستن به این مسیر یک باید است؛ در غیر این صورت در صادرات محصولاتمان دچار مشکلات جدی خواهیم شد.

سعدمحمدی در پایان بیان کرد: بر اساس پیش‌بینی‌های انجام شده، تولید فولاد خام از ۱.۸۶۷ میلیارد تن در سال ۲۰۲۰ به ۲.۱۸۷ میلیارد تن در سال ۲۰۵۰ خواهد رسید. فولادسازی به روش‌های فعلی بین سال‌های ۲۰۴۵ تا ۲۰۵۰ متوقف شده و تنها از روش‌های نوظهور و فناوری‌های تولید فولاد سبز استفاده خواهد شد.