بررسی چالش های صنعت فولاد در حرکت به سمت فولاد سبز

مجتبی ابراهیم بای سلامی

بررسی چالشهای صنعت فولاد در حرکت به سمت فولاد سبز و اثرات آن در توسعه های عمرانی و کاهش آلاینده های زیست محیطی

در سال‌های اخیر، مفهوم فولاد سبز به عنوان یک مسیر امیدوارکننده برای کاهش اثرات زیست محیطی صنعت فولاد پدیدار شده است. فولاد سبز شامل تولید فولاد بدون استفاده از سوخت‌های فسیلی است. این کار را می‌توان با استفاده از منابع انرژی کم کربن مانند هیدروژن، گازی شدن زغال سنگ یا الکتریسیته به جای مسیر سنتی تولید کربن فشرده نیروگاه‌های زغال سنگ انجام داد. فولاد سبز که با استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر و هیدروژن تولید می‌شود، یک راه امیدوارکننده برای کربن زدایی تولید فولاد و گسترش صنعت هیدروژن است. ایران که دارای منابع تجدیدپذیر فراوان و ذخایر سنگ آهن است، در موقعیت ایده آلی برای حمایت از این فناوری دوست دار محیط زیست قرار دارد. تولید فولاد سبز از نظر زیست محیطی و اقتصادی دارای چالش‌های مهمی نیز می‌باشد. فولاد سبز تولید خود را در اولین کارخانه فولاد سبز اروپا در شمال سوئد آغاز کرده است. از روش‌های تولید فولاد سبز استفاده از هیدروژن برای واکنش با سنگ آهن و تولید بخار آب یا بازیافت مواد خام است. نتایج تحقیقات نشان داد که استفاده از فولاد سبز علی رغم چالش‌هایی که دارد به کاهش انتشار گاز CO2 کمک می‌کند و از نظر اقتصادی نسبت به فولاد معمولی به صرفه تر است.

هدف فولاد سبز این است که تولید فولاد سازگارتر با محیط زیست باشد و تاثیر آن بر اقلیم کاهش یابد. فرآیند تولید فولاد سبز متمرکز بر استفاده از برق و سوخت‌های غیر فسیلی است که منجر به انتشار گازهای گلخانه‌ای کمتر نسبت به فولاد معمولی می شود. فرآیند فولاد سبز انتشار گاز دی اکسید کربن را تقریباً صفر می کند در حالی که صنعت فولادسازی بیش از 7 درصد از انتشار دی اکسید کربن جهانی را تشکیل می دهد. از این رو کربن زدایی یک اولویت جهانی در صنعت فولاد می باشد.

 میزان رشد سهام فولاد سبز در سال‌های اخیر و پیش بینی آینده

      چالش‌های پیش روی پذیرش گسترده فولاد سبز شامل هزینه‌های بالا، دسترسی محدود به فناوری و نیاز به زنجیره تامین قابل اعتماد هیدروژن تولید شده توسط 100 درصد انرژی‌های تجدیدپذیر است. هزینه احیای مستقیم مبتنی بر هیدروژن و الکترولیز اکسید مذاب در حال حاضر 20 تا 30 درصد بیشتر از تولید فولاد معمولی است که با قیمت کربن حدود 70 تا 100 دلار به ازای هر تن CO2 مطابقت دارد. علاوه بر این، مقیاس تغییرات مورد نیاز دلهره‌آور است، زیرا اقتصاد جهانی حدود 1700 میلیون تن فولاد در سال مصرف می‌کند و یک تغییر 100 برابری در سرعت انتقال برای صنعت فولاد لازم است تا به دمای 1.5 درجه سانتی‌گراد پایبند باشد. با این حال، از آنجایی که هزینه‌های انرژی تجدیدپذیر به شدت کاهش می‌یابد و فناوری‌های جدید وارد مرحله آزمایشی تجاری می‌شوند، فرآیندهای کم کربن شروع به ایجاد منطق اقتصادی می‌کنند.تقاضای فزاینده برای تولید فولاد پایدار فرصت‌های جدیدی را برای نوآوری و رشد در صنعت فولاد سبز باز کرده است. دولت‌ها در سرتاسر جهان مشوق‌ها و بودجه‌ای را برای ترویج تولید فولاد پایدار ارائه می‌کنند. به عنوان مثال، اتحادیه اروپا در نظر دارد تا سال 2050 قاره را از نظر کربن خنثی کند و بودجه قابل توجهی برای طرح‌های فولاد سبز فراهم کند. افزایش آگاهی عمومی از اثرات زیست محیطی تولید سنتی فولاد نیز باعث افزایش تقاضا برای فولاد سبز می شود. در نتیجه، تولیدکنندگان فولاد در حال سرمایه‌گذاری در فناوری‌ها و فرآیندهای جدید برای کاهش ردپای کربن خود هستند که می‌تواند منجر به رشد قابل توجهی در صنعت فولاد سبز شود. به طور کلی، تغییر به سمت تولید فولاد پایدار فرصت قابل توجهی برای نوآوری و رشد در صنعت است.

تولید فولاد سبز اثرات زیست محیطی تولید فولاد را کاهش می‌دهد و به پایدارتر شدن آن کمک می‌کند. این شامل کاهش انتشار کربن، کاهش استفاده از منابع انرژی تجدید ناپذیر و به حداقل رساندن ضایعات است. امروزه، ایجاد بازاری برای فولاد تولید شده توسط فرآیندهای تولید کم‌مصرف کربن، که در اینجا «فولاد سبز» نامیده می‌شود، به عنوان وسیله‌ای برای حمایت از معرفی فناوری‌های کاهش انتشار در تولید فولاد شناخته شده است. با این حال، جزئیات بسیاری از جمله دقیقاً آنچه که «سبز» در زمینه فولادسازی مستلزم آن است، رقابت احتمالی محصولات فولاد سبز در بازارهای داخلی و بین‌المللی و مکانیسم‌های سیاستی بالقوه برای حمایت از نفوذ موفقیت‌آمیز آن‌ها در بازار، هنوز مورد بررسی قرار نگرفته است.

نیاز به کربن زدایی صنعت فولاد برای مهار تغییرات آب و هوایی حیاتی است. کاهش مستقیم مبتنی بر هیدروژن یکی از فناوری‌های امیدوارکننده کم کربن است که در حال بررسی است. در حالی که چالش‌های مرتبط با اجرای آن وجود دارد، مزایای بالقوه فولادسازی مبتنی بر هیدروژن قابل توجه است. با ادامه تحقیقات و سرمایه گذاری، صنعت فولاد می‌تواند به آینده ای پایدارتر و کم کربن تبدیل شود. برای مهار تغییرات آب و هوایی، فرآیند کاهش سنگ آهن به محصولی معادل آهن خام ضروری است. پس از دهه‌ها تحقیق، چندین فناوری شروع به نزدیک شدن به آمادگی تجاری کرده اند. علاوه بر جذب و ذخیره کربن، دو فناوری امیدوارکننده کم کربن، الکترولیز اکسید مذاب و احیای مستقیم هیدروژن هستند.