سهم فولادسازان در انتشار کربن
مسیر فولادسازی سبز کجاست؟
سیاست‌‌‌های جهانی برای کاهش انتشار کربن در فولادسازی
سیاست‌‌‌های اقلیمی در سراسر جهان که انتشار گاز دی‌‌‌اکسیدکربن را تنظیم می‌کند، می‌تواند فولادسازان را برای استفاده از این روش‌های متفاوت تولید فولاد ترغیب کند، چراکه تولید فولاد با استفاده از کوره‌‌‌های قوس الکتریکی به‌‌‌طور قابل‌‌‌توجهی بیشتر از سایر روش‌ها، گاز دی‌‌‌اکسیدکربن تولید می‌کند.
پیش از این نیز، موسسه تحقیقاتی فیچ سولوشنز در گزارشی، هیدروژن سبز را کلید کربن‌‌‌زدایی معدن‌کاری جهان عنوان کرده بود. در این راستا، برخی فولادسازان و استارت‌آپ‌‌‌های بزرگ سرمایه‌گذاری در فناوری‌‌‌های جایگزین برای تولید فولاد را آغاز کرده‌‌‌اند. این فناوری‌‌‌ها بیشتر از هیدروژن سبز و الکتروشیمی استفاده می‌کنند.
کوره‌‌‌های قوس جایگزین کوره‌‌‌های بلند
تولید فولاد بر اساس کوره قوس الکتریکی نسبت به تولید فولاد با کوره‌‌‌های بلند به کاهش قابل‌‌‌ملاحظه‌‌‌ای از میزان انتشار آلاینده‌‌‌های کربنی کمک می‌کند. همین موضوع سبب شده تا طی سال‌های اخیر سهم تولید فولاد با کوره‌‌‌های قوس الکتریکی و بر اساس تمرکز بر استفاده از قراضه افزایش داشته باشد. برآورد می‌شود که میزان تولید فولاد در دنیا به روش کوره بلند تا سال ۲۰۵۰ میلادی به شکل سالانه ۵/ ۰درصد کاهش یابد. در عین حال برآورد می‌شود که سالانه ۳/ ۲درصد بر میزان تولید فولاد به روش کوره قوس الکتریکی افزوده شود.
تمرکز فولادسازان بر تولید به روش کوره‌‌‌های قوس الکتریکی، استفاده از هیدورژن برای احیای آهن و تولید آهن‌‌‌اسفنجی، افزایش استفاده از قراضه و استفاده از فرآیندهایی که به جذب کربن کمک می‌کنند، باعث می‌شود که میزان انتشار آلاینده‌‌‌های کربنی صنعت فولاد تا اواسط قرن حدود ۳۰درصد نسبت به میزان فعلی کاهش داشته باشد.
در بین روش‌های فعلی، فولادسازی با کوره‌‌‌های قوس الکتریکی کمترین میزان انتشار آلایندگی را دارد. البته توسعه کوره‌‌‌های قوس سبب می‌شود که تقاضا برای قراضه‌‌‌های فلزی نیز افزایش یابد. در عین حال توسعه فولادسازی با کوره‌‌‌های قوس نیاز به آهن‌‌‌اسفنجی را نیز افزایش داده، بنابراین باید منتظر توسعه واحدهای احیای آهن باشیم. در حال حاضر بخش عمده واحدهای احیای فعال در دنیا بر مبنای گاز اکسیژن فعالیت دارند، استفاده از گاز هیدروژن سبب کاهش انتشار آلاینده‌‌‌های کربنی در این مسیر می‌شود.
پیش‌بینی می‌شود که صنعت فولاد، استفاده از هیدروژن در احیای آهن را از سال ۲۰۲۷ میلادی در مقیاس صنعتی آغاز کند و اتحادیه اروپا پیشتاز آن باشد. تولید فولاد مبتنی بر هیدروژن در نهایت ۱۰درصد از کل تولید فولاد یا ۲۳۲ میلیون تن (میلیون تن) تا سال ۲۰۵۰ میلادی را به خود اختصاص خواهد داد.
نقش قراضه در کاهش انتشار کربن
قراضه نقش کلیدی در کاهش انتشار گازهای گلخانه‌‌‌ای صنعت و مصرف منابع دارد. هر تن قراضه مورد استفاده برای تولید فولاد از انتشار ۵/ ۱ تن دی‌‌‌اکسیدکربن و مصرف ۴/ ۱ تن سنگ‌آهن، ۷۴۰ کیلوگرم زغال‌‌‌سنگ و ۱۲۰ کیلوگرم سنگ آهک پیشگیری می‌کند. توسعه آینده تولید فولاد مبتنی بر قراضه، به در دسترس بودن قراضه با عیار بالا بستگی دارد.
به گزارش «دنیای‌اقتصاد»، یاسر طیب‌‌‌نیا مدیرعامل فولاد مبارکه چندی پیش درباره مصرف دی‌‌‌اکسیدکربن در فولادسازی عنوان کرد: دی‌‌‌اکسیدکربن در فولادسازی موضوع مهمی به‌‌‌شمار می‌رود. میانگین تولید دی‌‌‌اکسیدکربن در فولادسازی در جهان حدود ۹/ ۱ تن به ازای هر تن فولاد است، این در حالی است که در فولاد مبارکه این میزان از نرم جهانی پایین‌‌‌تر است و حدود ۶/ ۱تن است. باید این روند بهبود پیدا کند و با مصرف بیشتر قراضه می‌توان این وضعیت را بهبود بخشید. در حال احداث نیروگاه ۶۰۰ مگاواتی هستیم. همچنین یک نیروگاه ۲۰۰ مگاواتی بادی در خواف سیستان و بلوچستان در دست اقدام داریم. با این اقدام سالانه کاهش ۵/ ۲ میلیون تن دی‌‌‌اکسیدکربن را در سال خواهیم داشت. این مسوولیت اجتماعی است که در راستای آن سرمایه‌گذاری کرده‌‌‌ایم.
سهم فولادسازان ایرانی در انتشار کربن
زکریا نایبی مدیر تحقیق و توسعه شرکت فولاد پردیس آذربایجان درباره میزان تولید کربن در فولادسازی در گفت‌‌‌وگو با «دنیای‌اقتصاد» عنوان کرد: گاز دی‌‌‌اکسیدکربن در صنعت فولاد به دو روش مستقیم و غیرمستقیم منتشر می‌شود. در روش مستقیم در حین فرآیند تولید احیای مستقیم و ذوب این گاز تولید می‌شود. در روش غیرمستقیم، با توجه به اینکه فولادسازی به نسبت برق بالایی تولید می‌کند، تولید برق سبب انتشار گاز دی‌‌‌اکسیدکربن می‌شود. بنابراین به صورت مستقیم و غیرمستقیم با توجه به فرآیند تولید به ازای تولید هر تن فولاد بین ۶ تا ۱۸ کیلوگرم گاز دی‌‌‌اکسیدکربن تولید می‌شود.
نایبی در ادامه با اشاره به این موضوع که کاهش تولید گاز دی‌‌‌اکسیدکربن در فولادسازی بستگی به نوع کوره و مصرف قراضه دارد، تصریح کرد: در فولادسازی با مصرف قراضه، کربن کمتری منتشر می‌شود، این در حالی است که مصرف آهن اسفنجی کربن بیشتری تولید می‌کند. زمانی که یک کوره صد‌درصد با قراضه شارژ می‌شود، میزان تولید دی‌‌‌اکسیدکربن آن به ۶ کیلوگرم به ازای هر تن فولاد می‌‌‌رسد. زمانی که در کوره مصرف آهن اسفنجی ۸۰درصد و مصرف قراضه ۲۰درصد باشد، ۱۸ کیلوگرم کربن تولید خواهد شد و تولید دی‌‌‌اکسیدکربن آن سه برابر بیشتر از مصرف قراضه خواهد بود.
وی در پاسخ به این پرسش که چرا مصرف قراضه دی‌‌‌اکسیدکربن کمتر و آهن اسفنجی دی‌‌‌اکسیدکربن بیشتری تولید می‌کند، گفت: آهن اسفنجی ۵/ ۱ تا ۲ برابر کربن دارد و طی فرآیند احیا با اکسیژن ترکیب می‌شود و گاز دی‌‌‌اکسیدکربن بیشتری تولید می‌کند. همچنین در فرآیند احیای مستقیم به ازای تولید هر تن فولاد، مصرف انرژی بیشتری تولید می‌شود و با توجه به انرژی فراوان و همیشه در دسترس در ایران، مصرف انرژی در اولویت نخست فولادسازی قرار نگرفته است و همین موضوع سبب انتشار بیشتر گاز دی‌‌‌اکسیدکربن شده است؛ این در حالی است که زمانی که قراضه مورد استفاده قرار می‌گیرد حدود دو برابر کمتر نیاز به انرژی دارد، زیرا قراضه رسانه الکترونیکی بالایی دارد و سریع برق را از خود عبور می‌دهد و نیاز به مصرف کمتری دارد، در حالی که آهن اسفنجی برق بیشتری مصرف می‌کند.
مدیر تحقیق و توسعه شرکت فولاد پردیس آذربایجان در پاسخ به این پرسش که با توجه به مصرف آهن اسفنجی در ایران به چه روش‌هایی می‌توان انتشار گاز دی‌‌‌اکسیدکربن در فولادسازی‌‌‌ها را کاهش داد، خاطرنشان کرد: به روش‌های مختلفی می‌توان میزان تولید گاز دی‌‌‌اکسیدکربن در فولادسازی را کاهش داد، البته در ایران با توجه به این موضوع که ما دومین تولیدکننده آهن اسفنجی در دنیا به‌‌‌شمار می‌‌‌رویم و نمی‌توانیم از این مزیت فولادسازی در کشور خود استفاده نکنیم، باید روش‌هایی را انتخاب کنیم که در فرآیند احیای مستقیم تولید کربن را به حداقل ممکن خود برساند. یکی از این روش‌ها استفاده از «هات شارژ» یا «شارژ مستقیم» است که در این روش کوره و واحد ذوب در کنار یکدیگر قرار دارند و طی فرآیند تولید، دی‌‌‌اکسیدکربن کمتری تولید می‌شود که در ایران تنها یک واحد فولاسازی از این روش استفاده می‌کند و سایر واحدها از این روش استفاده نمی‌‌‌کنند. نایبی در ادامه بیان کرد: برخی روش‌های دیگر نیز به سرمایه‌گذاری نیاز دارد که شرکت‌ها باید تمایل داشته باشند که این سرمایه‌گذاری‌‌‌ها را انجام دهند.
