الهه مکری * رشد اقتصادی و جمعیتی در جهان موجب افزایش چشمگیر تقاضا برای انرژی شده وانتظار می‌رود با توجه به عدم ثبات قیمت حامل‌های انرژی این روند در سال‌های آتی تشدید شود. در صنعت فولاد این موضوع از یک سو فرصت و از سوی دیگر تهدید تلقی می‌شود. به طوری که براساس رویکرد کاهش وابستگی صنعت به منابع انرژی، خلق تکنولوژی‌ها و فناوری‌های جدید با هدف حفاظت از منابع طبیعی، دستیابی به منابع سوخت جایگزین و ارتقای فرآیندهای نوین تولید فولاد سازگار با محیط زیست، مورد تشویق و توجه ویژه قرار گرفته است. در حال حاضر صنعت فولاد در بین صنایع مختلف بیشترین میزان مصرف انرژی را در جهان به خود اختصاص داده است که تقریبا معادل ۱۵درصد انرژی مورد مصرف در بخش صنایع است.

این امر حاکی از تمرکز و وابستگی شدید صنعت فولاد بر انرژی است. این در حالی است که ۲۰درصد از کل هزینه تولید فولاد به هزینه انرژی مصرفی آن در فرآیند تولید اختصاص دارد.

فولاد یکی از مهم‌ترین فاکتورهای موجود در جهت رفع نیازهای روزمره جوامع خصوصا در تولید فناوری‌ها، به‌شمار می‌آید چنانچه در تولید سیستم‌های حمل‌و‌نقل، زیرساخت‌های عمرانی ومسکونی، تولیدات صنعتی و کشاورزی و همچنین تولید و انتقال آب وانرژی نقش محوری ایفا می‌کند. لذا ضرورت توجه جدی به هزینه‌های روبه افزایش تولید و انتقال انرژی در حال حاضر و در آینده در فرآیند تولید فولاد از اهمیت بسیار برخوردار است.

در صنعت فولاد در مرحله نخست انرژی، تبدیل سنگ‌آهن و ضایعات آهن را به فولاد ممکن می‌سازد تا در نهایت منجر به تولید صدها محصول فولادی مورد استفاده هر روزه بشر شود.

این فلز، فلزی است بسیار سخت و بادوام که فرآیند تولید آن نیاز به دمای بسیار بالا دارد و دستیابی به چنین دمایی نیاز به انرژی بسیار خواهد داشت.

از سال ۱۹۷۵ آنچه در صنعت فولاد رخ داده حاکی از کاهش مصرف انرژی به میزان ۴۵درصد به ازای تولید هرتن فولاد است که بطور قطع دستاوردی مثبت به‌شمار می‌آید.

امروزه فناوری و تکنولوژی نوین، تولید فولاد مستحکم‌تر را امکان پذیر ساخته و تولید فولاد مستحکم و مقاوم نیز به نوبه خود موجب کاهش میزان مصرف فولاد در تولید مصنوعات فولادی شده است. از سوی دیگر به‌کارگیری فولاد بازیافتی

(از ضایعات و قراضه) در تولید فولاد نیز صرفه جویی در مصرف انرژی را به دنبال دارد. تولید فولاد از ضایعات و قراضه فولادی با کمک تکنولوژی کوره‌های قوس الکتریکی در مقایسه با روش تولید از سنگ آهن با استفاده از کوره‌های انفجاری ۶۰درصد صرفه‌جویی انرژی را به همراه خواهد داشت.

امروزه قریب به دو سوم فولاد تولید شده در جهان با استفاده از بازیافت ضایعات صورت می‌گیرد و این امر صنعت فولاد را در جهان به‌عنوان صنعت پیشرو در تولیدات بازیافتی معرفی کرده است.

همچنین صنعت فولاد نقش خطیری در تحقق توسعه پایدار ایفا می‌کند. طی سال‌ها این صنعت شاهد تحولات چشمگیر و پیشرفت‌های مهم و قابل سنجش با شاخص‌ها و اهداف قابل دستیابی بوده است. ضمن اینکه صنعت فولاد براساس مدیریت پایدار محیط زیست و منابع محدود، خود را در رابطه با چالش‌های جهانی مرتبط با محیط زیست مسوول‌ می‌داند.

انرژی باد

صنعت انرژی طیف وسیعی از محصولات و راهکارهای مرتبط با هریک از مراحل چرخه انرژی ارائه می‌دهد که در برگیرنده تمامی مراحل تولید، تبدیل و انتقال انرژی بوده و از سوی تولیدکنندگان فولاد مد‌نظر قراردارد.

به‌عنوان مثال بهره‌گیری از انرژی باد نیازمند امکانات زیرساختی خاص و قابل اتکا است که از یک سو سازگار با پتانسیل و بار انرژی بالا بوده و از سوی دیگر قادر به کاهش اثرات سوء زیست محیطی باشد.

برج‌های شبکه ای توربین بادی به‌واسطه جذابیت زیست محیطی خود و نیز صرفه اقتصادی، خصوصا در برنامه‌های کاربردی ساحلی، طی سال‌های اخیر تولد دوباره را تجربه کرده اند.

در نقاط مرتفع که افزایش سرعت باد افزایش بهره‌وری را به همراه دارد افزایش قدرت توربین‌ها را نیز به‌دنبال داشته، علاوه بر این در یک سطح عمودی نوسانات وزش باد با افزایش ارتفاع کاهش می‌یابد و در نتیجه منجر به کاهش تنش خستگی نیز خواهد شد.

طرح شبکه‌ای توربین‌های بادی، حوزه دید مستقیم (دید مقابل) و شفافیت دید را کاهش می‌دهد و در عین حال موجب کاهش وزن، به‌رغم افزایش مقاومت خمش سازه‌ها می‌شود. استفاده از سـازه‌های فولادی مقاوم سازی شده ارزان‌قیمت، همراه با حفاظت سازه‌ها به شیوه گالوانیزه کردن آن، رویکرد استفاده از برج‌های شبکه ای را به یک سرمایه‌گذاری بلندمدت عالی مبدل ساخته که مزایای دیگری همچون سبک بودن، هزینه کمتر، سهولت در استقرار در فضاهای محصور و محدود (مثل جنگل‌ها وتپه‌ها و ...) و البته هزینه‌های چرخه حیات بسیارپایین را نیز برای تولید انرژی پایدار در برخواهد داشت.

انرژی خورشیدی

فناوری خورشیدی قادر است انرژی خورشید را به دو شیوه مختلف، استفاده از سلول‌های فتوولتائیک و یا از طریق جمع‌کننده‌های انرژی (کلکتورها) که به‌وسیله تابش خورشید گرم شده‌اند جمع‌آوری کند.

ساخت نیروگاه‌های خورشیدی نیاز به طیف متنوعی از مقاطع فولادی طویل دارد که حفاظت ازآنها در برابر زنگ زدگی به روش گالوانیزه گرم صورت می‌گیرد. این اقدام موجب می‌شود سازه‌ها در آینده نیاز به اقدام خاص جهت تعمیرات و نگهداری نداشته باشند.

انرژی زیست توده‌ای

زیست توده‌ها منبع انرژی تجدید پذیر حاصل از مواد زیستی و زنده است. انرژی این مواد یا بصورت مستقیم و یا پس از تبدیل به سایر منابع انرژی (نظیر زیست سوخت ‌ها) مورد استفاده بشر قرار می‌گیرند. زیست توده با بازیافت و تبدیل مواد زائد به انرژی اثرات زیست محیطی را کاهش می‌دهد. طی سالیان اخیر صنعت فولاد محصولات جدیدی را به تولید رسانده، از جمله مقاطع فولادی Histar .

ویژگی این نوع محصولات شامل سنگینی و استحکام کششی بالا است یعنی ترکیبی از قدرت کشش بالا و سختی بسیار در درجه دمای پایین که دارای قابلیت بسیار زیاد جوش‌پذیری بوده و مناسب استفاده در نیروگاه‌های «زیست توده» هستند.

مقاطع فولادی Histar ۴۶۰ دارای ظرفیت تحمل بالا بوده و سازه‌های فولادی مستحکم از این نوع فولاد حدودا ۲۰درصد تا ۵۰درصد سبک‌تر از پروفیل‌های ساخته شده از فولاد معمولی است. علاوه بر این دستیابی به چنین پیشرفتی در صنعت مذکور، هزینه‌های ساخت و ساز، وزن سازه‌ها و همچنین میزان انتشار کربن (اثرات زیست محیطی) را به میزان قابل ملاحظه‌ای کاهش خواهد داد.

* رییس گروه معدن و صنایع معدنی سازمان توسعه تجارت ایران TPO