فولاد سبز؛ نزدیک تر از قبل
هیدروژن جایگزین سوخت فسیلی
مسابقه پاک‌سازی فولاد جهان مدت‌هاست که آغازشده است تلاشی برای تولید فولاد سبز که همان فولاد بدون کربن است.
واقعیت آن است از دهه ۱۸۵۰ که ساخت فولاد به‌عنوان روشی برای تولید انبوه آلیاژ آهن توسط مخترع انگلیسی Henry Bessemer ابداع شد، تابه‌حال به‌طور گسترده‌ای رو به رشد بوده است به‌طوری‌که امروز با درآمد بسیار بالا و اشتغال‌زایی برای میلیون‌ها نفر ، به‌عنوان صنعتی تأثیرگذار، در دنیا مطرح است.
اما مساله قابل‌تأمل آنکه از رهگذر چنین صنعتی بیشترین گاز دی‌اکسید کربن نیز تولید می‌شود.
که طبق اعلام انجمن جهانی فولاد ، این میزان دی‌اکسید کربن۷-۹ درصد از کل انتشار مستقیم سوخت‌های فسیلی را تشکیل می‌دهد. بر همین اساس است که سیاست‌های اقلیمی در سراسر جهان که مقررات مربوط به میزان انتشار دی‌اکسید کربن را تنظیم می‌کند تأکید می‌کند صنعت فولاد لازم است رد پای کربن را به میزان قابل‌توجهی در فرایند تولید پاک کند.
و تشویق‌کننده سایر تولیدکنندگان فولاد برای استفاده از راهکارهای سالم‌تری مانند تولید فولاد سبز شده است.
به‌ویژه با توجه به این نکته که پیش‌بینی هم شده است تقاضای جهانی فولاد تا سال ۲۰۵۰ به ۲.۵ میلیارد تن در سال برسد، چالش‌های زیست‌محیطی این صنعت نیز در حال شدت گرفتن است.
حال‌آنکه حدود ۷۵ درصد از فولاد جهان، هنوز به‌طور انبوه در کوره بلندهایی با سوخت زغال‌سنگ تولید می‌گردد که حجم زیادی CO۲ به اتمسفر تزریق می‌کنند.
گام‌های ابر فولادی جهان به سمت تولید فولاد سبز
تابستان ۲۰۲۰ بود که اتحادیه اروپا اعلام کرد تا سال ۲۰۵۰ به میزان ۴۷۰ میلیارد یورو بر روی هیدروژن سرمایه‌گذاری می‌کند که این نویدبخش تولید فولاد بر اساس هیدروژن در آینده نزدیک و یا همان فولاد سبز است.
و حالا سؤال اصلی آن است با توجه به اهمیت چنین موضوعی تاکنون ،کدام‌یک از کشورهای دنیا برای تولید آن اقدام کرده‌اند ؟
به گفته محمد یاسر طیب نیا، مدیرعامل شرکت فولاد مبارکه اصفهان یکی از حرکت‌های بنیادی شرکت‌های بزرگ فولادی در جهان جهت افزایش تاب‌آوری، حرکت به سمت تولید فولاد سبز و کم‌کربن است و تا ده سال آینده، تقاضا برای فولاد سبز به ده برابر میزان فعلی خواهد رسید.
با توجه به اینکه اغلب در تولید آهن و فولاد، زغال‌سنگ به‌عنوان سوخت اصلی مورداستفاده قرار می‌گیرد. و ازآنجاکه گاز آلاینده درنتیجه سوخت زغال‌سنگ برای محیط‌زیست چندان خوشایندنیست.
صنعت فولادسازی همانند دیگر صنایع در حال تغییر و حرکت به‌سوی کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای و آسیب‌های زیست‌محیطی شده است. و تولیدکنندگان درصدد تولید فولاد سبزی برآمده‌اند که با استفاده از انرژی‌های تجدید پذیر تولید شود.
قرار است در تولید این نوع از فولاد ، تجدیدپذیرها جایگزین احیای کننده‌های فسیلی شوند و گازهای آلاینده را به میزان قابل‌توجهی کاهش دهند.
چه‌بسا کشورهای بسیاری هم در جستجوی نوآوری‌هایی برای حذف کربن و ایجاد فرصت‌هایی برای ساخت فولاد سبز برآمده‌اند.
آن‌ها در حال آزمایش مجموعه‌ای از فناوری‌ها هستند که می‌تواند انتشار کربن فولاد را مهار کند که عمدتاً استفاده از روش‌های جدید تبدیل اکسید آهن به آهن است. برخی از این رویکردها متکی به هیدروژن حاصل از الکترولیزی‌هایی هستند که از طریق انرژی برق حاصل از منابع تجدید پذیر تأمین می‌شوند. برخی دیگر، هم
مستقیماً از آن برق در واکنش‌های الکتروشیمیایی استفاده می‌کنند.
اگرچه در حال حاضر هنوز ، روشن نیست که کدام‌یک از این فناوری‌ها برنده خواهد بود.
فقط آنچه اکنون مشخص است آنکه بسیاری از سازندگان فولاد جهان به دنبال فناوری‌هایی برای تولید فولاد با حداقل میزان آلاینده هستند. در برخی ایالات امریکا چون کالیفرنیا، واحدهای خرید پروژه‌های دولتی ملزم هستند میزان ردپای کربن یا مقدار گاز CO۲محصولات خریداری‌شده را گزارش دهند. که البته هنوز به‌ندرت و عمدتاً توسط دولت انجام می‌گیرد.
از سوی دیگر، اتحادیه اروپا در جهت کاهش گازهای گلخانه‌ای در حوزه تولید فولاد اقداماتی را برنامه‌ریزی کرده است. همچنین بودجه‌ای به‌منظور تحقیق و پشتیبانی از زیرساخت‌ها چون تأمین گاز هیدروژن اختصاص داده است.
در این حال قطعاً در مسیر تغییر رویه تولید فولاد ، چالش‌های بسیاری وجود دارد، اما بر اساس گزارش‌های موجود ، مصرف‌کنندگان صنعتی باوجود میل خود، تحت‌فشار سرمایه‌گذارها قرارگرفته‌اند تا میزان کربن را در زنجیره تأمین خود اعلام کرده و نسبت به کاهش انتشار این گاز آلاینده، اقدام کنند. به‌علاوه آن‌ها در کاهش کربن به دنبال نقاط قوت هستند؛ معیارهایی که درفروش و بازاریابی عمومی و افزایش خرید مؤثر واقع شوند.
رویکرد فولادی‌های ایران برای تولید فولاد سبز ؟
اما در ایران نیز با توجه به ابعاد بزرگ و نقش قابل‌توجه صنعت فولاد در رشد اقتصادی کشور و نیز اثر تعیین‌کننده فنّاوری در رشد و توسعه این صنعت، کسب و بهره‌گیری از فناوری‌های روز از اهمیت ویژه‌ای در این عرصه برخوردار است.
باوجود فعالیت صنایع بزرگ فولادی و با توجه به روند فزاینده انتشار دی‌اکسید کربن سازمان ایمیدرو پروژه امکان‌سنجی تولید فولاد سبز در کشور را با لحاظ پارامترهای فنی و اقتصادی در دستور کار خود قرار داده است.
همکاری درزمینه پروژه امکان‌سنجی تولید فولاد سبز در قالب یک تفاهم‌نامه بین ایمیدرو، شرکت‌های ملی فولاد ایران، بین‌المللی مهندسی ایران(ایریتک)، ایراسکو، فولاد مبارکه و فولاد خوزستان، معدنی و صنعتی چادرملو، معدنی و صنعتی گل گهر و سنگ‌آهن گهر زمین تهیه‌شده است که نقش هر یک از شرکت‌های یادشده را در این پروژه کلان ملی مشخص می‌کند. اگرچه در حال حاضر نمی‌توان انتظار تولید گسترده فولاد سبز را داشت. بااین‌حال برخی شرکت‌ها در حمایت از این روش تمایل به سرمایه‌گذاری‌های بزرگی رادارند.
به گفته سبحانی رئیس انجمن فولاد ایران زمانی که حرف از تولید فولاد سبز زده می‌شود یعنی فولادی که در فرایند تولید آن هیدروژن ، جایگزین مواد کربنی شود.
این مسوول در گفت‌وگو با روزنامه دنیای اقتصاد بیان می‌کند :اعم از روش تولید در کوره بلند که از زغال‌سنگ استفاده می‌شود و روش کوره‌های قوس الکتریکی که تولید با گاز طبیعی انجام می‌گیرد در هر دو حالت می‌بایست استفاده از مواد کربنی حذف شود.
وی اظهار می‌کند :البته هنوز هیچ کشوری به‌طور وسیع موفق به تولید فولاد سبز نشده است تابه‌حال چند مورد محدود به‌طور آزمایشی این اقدام را انجام داده‌اند.
این مسوول در رابطه با اقدامات صنایع فولادی ایران برای تولید فولاد سبز می‌گوید: تفاوتی که فولادسازان ایرانی در فرایند تولید با دیگر کشورها دارند در بحث انتشار گازهای گلخانه‌ای است. وی ادامه می‌دهد :نزدیک به ۷۰ درصد از فولاد جهان، هنوز به‌طور انبوه در کوره بلندهایی تولید ر انجام می‌دهند که سوخت آن‌ها با زغال‌سنگ است و این‌گونه حجم زیادی CO۲ را به اتمسفر تزریق می‌کنند که در ایران با استفاده از کوره‌های قوس الکتریکی و سوخت گاز طبیعی میزان آلایندگی کمتر می‌شود و نشان از شرایط بهتر ایران در تولید فولاد دارد.
سبحانی بیان می‌کند :اما اگر به هدف تولید فولاد سبز نگاه کنیم درمجموع به‌جای استفاده هر نوع مواد کربنی می‌بایست هیدروژن جایگزین شود که شرکت‌های مختلف در ایران به‌طور مستقل مطالعاتی را در این زمینه آغاز کرده‌اند و چند شرکت فولادی بزرگ مانند مبارکه و هرمزگان نیز در این مسیر گام‌هایی را برداشته‌اند. قابل‌ذکر است شرکت فولاد مبارکه اصفهان به‌عنوان بزرگ‌ترین واحد فولادی کشور، با توجه به اهمیت بسیار زیاد مقوله فنّاوری در توسعه صنعتی، همواره به‌کارگیری فناوری‌های روز را یکی از اولویت‌های سیاست‌گذاری‌های خود قرار داده و در سال‌های اخیر برنامه‌ریزی‌های گسترده‌ای را در راستای مدیریت این عرصه دنبال کرده است.
ضمن آنکه این شرکت با استفاده از انرژی گاز طبیعی، فولادِ به‌مراتب پاک‌تری را نسبت به روش کوره بلند تولید می‌کند.
