به گزارش خبرنگار آهن نیوز؛ صنعت فولاد تقریباً ۸ درصد از انتشار CO۲ جهانی را به خود اختصاص می‌دهد. با توجه به اینکه این ماده برای بسیاری از فن‌آوری‌های پاک از توربین‌های بادی گرفته تا خودروهای برقی ضروری است، گذار آن به مرحله انتشار کربن صفر در جهان حیاتی خواهد بود. اما به دلیل چالش تولید برق و هزینه‌های انتقال، صنعتی مقاوم در برابر این هدف در نظر گرفته می‌شود. براساس توافقنامه پاریس، کربن‌زدایی از صنعت فولاد یعنی اینکه این صنعت باید تا سال ۲۰۵۰ انتشار گازهای گلخانه‌ای را ۹۳ درصد کاهش دهد.
مالان وو، مدیر بخش بازارهای فولاد و مواد خام در شرکت مشاوره وود مکنزی (Wood Mackenzie) در اینباره می‌گوید: «نیاز به کربن‌زدایی بخش فولاد ناشی از فشار طرف عرضه و تقاضا است». در واقع مصرف‌کنندگان نهایی در حال برنامه‌ریزی برای کنار گذاشتن تدریجی مصرف محصولات فولادی متداول و پرآلاینده و روی آوردن به جایگزین‌ها سبزتر هستند. در سمت عرضه نیز فولادسازان برای پاسخگویی به تقاضای فولاد سبز و بهبود اعتبار ESG (زیست‌محیطی، اجتماعی و حاکمیتی) خود، در راستای کربن‌زدایی فولادسازی آماده می‌شوند.
وقتی در اکتبر ۲۰۲۲، فولادساز سبز آمریکایی «الکترا» ۸۵ میلیون دلار را از سرمایه‌گذاران برجسته از جمله شرکت‌هایی مانند آمازون و شرکت بیل گیتس کسب کرده بود ادعا کرد که محصولات آن انتشار کربن را صفر و حتی ارزان‌تر خواهد بود. الکترا یک فرآیند الکتروشیمیایی را برای پالایش سنگ‌آهن به آهن با خلوص بالا افزوده است که دمای فرآیند را از ۲۹۱۲ درجه فارنهایت (۱۶۰۰ درجه سانتیگراد) به ۱۴۰ درجه فارنهایت (۶۰ درجه سانتیگراد) کاهش می‌دهد و همچنین زغالسنگ را برق تجدیدپذیرها جایگزین می‌کند. این شرکت قصد دارد ساخت اولین کارخانه آزمایشی پالایش سنگ آهن خود را در کلرادو، ایالات متحده در سال ۲۰۲۳ تکمیل کند. هدف اصلی این است که کارخانه‌ای در مقیاس تجاری تاسیس و تا پیش از پایان این دهه راه اندازی شود.
کربن‌زدایی از فولاد
امروزه فولادسازی به دو بخش اولیه و ثانویه تقسیم می‌شود. جریان ثانویه به بازیافت فولاد از ضایعات فلزی اشاره دارد و حدود ۷۰ درصد تولید فولاد مربوط به بخش اولیه است. تکنولوژی امروزه شامل تولیدکنندگانی می‌شود که از کوره‌های کک‌سازی برای گرم کردن زغال سنگ در راستای تولید کک استفاده می‌کنند، سپس در کوره بلند با سنگ آهن قرار می‌گیرد. کک به مونوکسید کربن تبدیل شده، اکسیژن را از سنگ آهن استخراج و آهن بعنوان عنصری باقی مانده تا انتهای کوره ذوب می‌شود. سپس آن آهن مایع به کوره اصلی فرستاده می‌شود تا سطح کربن آن تنظیم باشد، که آن را فولادی می‌نامند. سپس با نیکل، منیزیم، کروم و سایر عناصر ترکیب شود تا فولاد ضد زنگ بسازد. کریس باتای، نویسنده در مرکز سیاست انرژی جهانی دانشگاه کلمبیا، در اینباره می‌گوید: «بیشتر انتشار گازهای گلخانه‌ای از همان مرحله اول یعنی حذف اکسیژن از سنگ آهن ناشی می‌شود.»
همه اینها مستلزم سطوح وسیعی از سرمایه گذاری دولتی و خصوصی است. گزارش وود مکنزی نشان می‌دهد که کربن زدایی صنعت فولاد و سنگ آهن تا سال ۲۰۵۰، مطابق با توافقنامه پاریس، به ۱.۴ تریلیون دلار بودجه و انقلاب در هر مرحله از زنجیره ارزش نیاز دارد. یکی از بزرگترین سرمایه‌گذاری‌های اخیر در فناوری فولاد سبز توسط Thyssenkrupp آلمان، یکی از قدیمی‌ترین فولادسازان جهان انجام شد. در سپتامبر ۲۰۲۲، این شرکت اعلام کرد که ۲ میلیارد یورو برای جایگزینی کوره‌های بلند در کارخانه دویسبورگ هزینه خواهد کرد. این نیروگاه با ظرفیت ۲.۵ میلیون تن متریک، از انتشار ۳.۵ میلیون تن CO۲ در سال جلوگیری می‌کند. این پروژه به باور کارشناسان این بزرگترین طرح فولاد سبز در سطح جهان است.
برنامه بریتانیا برای فولاد سبز
مردم انگلستان ضرب‌المثلی دارند مبنی بر اینکه «در هر کجای دنیا که برای شام بنشینید، احتمالا چاقو یا چنگال شما اهل شفیلد هست». شهر شفیلد که توسط مردم محلی به عنوان «شهر فولاد» نیز شناخته می‌شود، از زمان بنجامین هانتسمن در دهه ۱۷۴۰ در تولید فولاد مدرن مشارکت داشته است. در اواسط قرن ۱۹، شفیلد ۸۵ درصد از ۵۰۰۰۰ تن فولاد ساخت انگلستان را تولید می‌کرد.
براساس تحقیقات (IPPR)، یک اندیشکده بریتانیایی، از بنیانگذاری تا کنون صنعت فولاد از بحرانی به بحران دیگر تبدیل شده و در واقع با چالش‌های متعددی به ویژه تحمل هزینه‌های بالای انرژی روبرو بوده است. در نهایت، این موانع و مشکلات رقابت تولیدکنندگان اروپایی با شرکت‌های یارانه‌ای چین که فولاد را با ضرر (معروف به دامپینگ) در بازار جهانی عرضه می‌کنند، دشوار کرده است.
در سال ۲۰۱۹، بریتانیا هفت میلیون تن و چین ۹۹۶ میلیون تن فولاد تولید کرد. بخش فولاد بریتانیا ۳۳۴۰۰ نفر را استخدام و ۲ میلیارد پوند (۲.۷۵ میلیارد دلار) درآمد تولید کرد. این تنها ۰.۱ درصد از کل مشاغل بریتانیا و تولید اقتصادی است که با احتساب زنجیره‌های تأمین به ۴.۸ میلیارد پوند افزایش می‌یابد. با این وجود، بخش فولاد بریتانیا همچنان از اهمیت استراتژیک ملی برخوردار است. این امر به ویژه در شمال کشور که میزبان بیش از یک سوم مشاغل صنعت فولاد بریتانیا بوده، صادق است.
استراتژی کربن‌زدایی صنعتی انگلستان که توسط دولت در مارس۲۰۲۱ اعلام شد، کربن‌زدایی کامل بخش فولاد را تا سال ۲۰۳۵ هدف قرار می‌دهد. براساس مطالعات انجام شده، برای تأمین مالی این کربن‌زدایی، دولت در سال ۲۰۱۹ یک صندوق ۲۵۰ میلیون پوندی «فولاد پاک»( Clean Steel) ایجاد کرد. با این حال، سرمایه‌گذاری‌های این صندوق تا سال ۲۰۲۳ متوقف می‌شود.
در سال ۲۰۱۹، صنعت فولاد انگلستان تقریباً ۱۲ میلیون تن CO۲ منتشر کرد که نشان دهنده ۱۱.۵ درصد از انتشارات صنعتی انگلیس و ۲.۷ درصد از کل انتشار گازهای گلخانه‌ای انگلیس در آن سال بود. بنابراین بریتانیا دو راه بیشتر پیرو ندارد؛ یا خود فولاد سبز را به روشی کم کربن تولید، رونق و فرصت‌های شغلی را حفظ کند، یا فولاد کم کربن وارد کرده و این ارزش را از دست بدهد.
بنابراین شفیلد نقش منحصر به فردی در کاتالیزور بخش فولاد سبز بریتانیا دارد. از همین روی، پل بلومفیلد، نماینده حزب کارگر اخیراً از دولت بریتانیا خواست تا از تولید آزمایشی فولاد سبز حمایت کند. بیش از ۸۰ درصد فولاد ساخت بریتانیا در کوره‌های بلند در دو سایت اصلی فولادسازی این کشور در «پورت تالبوت» ولز و «اسکانتورپ» یورکشایر تولید می‌شود. برعکس، بیشتر کارخانه‌های فولاد شفیلد بر تولید فولادهای ویژه یا بازیافتی که از طریق کوره‌های قوس الکتریکی ساخته می‌شوند، تمرکز دارند. کارشناسان بریتانیایی معتقدند، رسیدن به انتشار گازهای گلخانه‌ای نزدیک به صفر تا سال ۲۰۳۵ مستلزم «همسویی صنعتی» است.
تولید فولاد اولیه را می‌توان با جذب کربن پالایش کرد، اما استفاده از هیدروژن سبز امیدوارکننده واقعی است. دو روش برای استفاده از هیدروژن سبز در فولادسازی وجود دارد. نخست، اینکه آن را به عنوان یک کاهش دهنده به کوره بلندهای معمولی تزریق کرد که این روش تنها انتشار کربن را ۲۰ درصد کاهش می‌دهد چون کوره‌ها همچنان به زغال سنگ نیز نیاز دارند. دوم، هیدروژن می‌تواند به عنوان یک کاهنده جایگزین برای زغال سنگ یا گاز طبیعی در تولید آهن اسفنجی استفاده شود، که سپس در کوره قوس الکتریکی برای تولید فولاد اولیه استفاده شود. این فرآیند در حال حاضر در خاورمیانه استفاده می‌شود، اما با گاز طبیعی به جای هیدروژن به عنوان احیاکننده.
اتحادیه اروپا ۲۳ پروژه در دست اجرا دارد که از هیدروژن سبز برای تولید فولاد اولیه استفاده می‌کند که ۱۴ مورد از آنها به طور خاص تولید آهن اسفنجی را بررسی می‌کنند. اولین اقدامات آزمایشی در سوئد در حال انجام است. در ژوئن ۲۰۲۱، HYBRIT، پروژه‌ای که توسط سازنده فولاد سوئدی SSAB، گروه معدنی LKAB و شرکت واتنفال راه اندازی شد، ۱۰۰ تن از اولین فولاد سبز جهان را برای خودروساز «ولوو» تولید کرد. این پروژه باعث صرفه‌جویی ۹۰ درصدی انتشار گازهای گلخانه‌ای مرتبط با فولادسازی می‌شود و باید در سال ۲۰۲۶ به سمت تولید در مقیاس صنعتی سوق پیدا کند. این امر به صنعت فولاد سوئد امکان می‌دهد تا انتشار خود را به میزان ۳۵ میلیون تن در سال یا دو سوم کل انتشار این کشور را کاهش دهد.
کاتالیزور بخش فولاد سبز بریتانیا
در حال حاضر شفیلد ظرفیت ترکیب هیدروژن سبز در فولادسازی را هم به عنوان یک احیاکننده اضافی در کوره بلند و هم به عنوان یک احیاکننده در تولید آهن اسفنجی دارد. گراهام کولی، مدیر اجرایی سازنده محلی الکترولیزور ITM Power، معتقد است که هر آزمایش اولیه در بریتانیا باید بر استفاده از هیدروژن سبز در کوره بلند متمرکز شود. او می‌گوید: تولید آهن اسفنجی هدف نهایی است، اما تزریق هیدروژن سبز به طور مستقیم به یک کوره بلند موجود بهترین نقطه شروع خواهد بود چون نیازی به تبدیل کامل فرآیند تولید فعلی فولاد ندارد.»
کولی انتظار دارد فولاد سبز یکی از چهار بخش صنعتی باشد که از طریق هیدروژن سبز در کنار پالایشگاه‌ها، آمونیاک و متانول کربن زدایی می‌شود. او می‌گوید: «صنعت بریتانیا باید این کار را انجام دهد. ما باید یک محصول سبز فولاد برای صادرات در سراسر جهان بسازیم و شفیلد مکانی عالی برای تولید آن خواهد بود.»
شفیلد تمام اجزای لازم برای تولید فولاد سبز را دارد. ITM Power یک پیشروی جهانی در توسعه هیدروژن سبز است و تنها یک مایل دورتر، فورجمستر، یک کارخانه فولادسازی بزرگ مجهز به کوره‌های قوس الکتریکی است که بعنوان یکی از قدیمی‌ترین کارخانه‌های فولاد بریتانیا، اخیراً به دلیل اهمیت آن به عنوان تامین کننده فولاد برای وزارت دفاع، تحت کنترل دولت قرار گرفت.
در مجموع، برای تولید فولاد سبز همه منتظر تصمیم دولت بریتانیا در مورد نحوه هزینه‌کرد صندوق فولاد پاک هستند. به باور کارشناسان صنعت، بین ادعاهای دولت در مورد اهداف و برنامه‌هایش ناهماهنگی وجود دارد. در واقع، اقدامات دولت باوجود حمایت قوی رهبران محلی، ضعیف بوده است. در مجموع ، بخش فولاد بریتانیا باید موقعیت خود را تغییر دهد تا از مزایای آینده بهره مند شود. اگر این کار را انجام ندهد، گزینه‌های اندکی باقی می‌ماند.
انتهای پیام/
نظر شما