فولاد سبز چیست؟

در حالی که امروزه بسیاری از کشورهای جهان در حال توسعه شهرنشینی و گسترش زیرساختهای خود هستند، تقاضای فولاد در سرتاسر جهان در حال افزایش روزافزون می باشد. فولاد متداول ترین فلز استفاده شده در دنیای امروز و دارای ویژگی های منحصر به فردی در بسیاری از جنبه های زندگی مدرن امروزی از هواپیما و کشتی ها گرفته تا ماشینهای شستشو و لوازم منزل می باشد.

اما در حالیکه صنایع و دولت ها در جستجوی روش هایی برای کاهش انتشار کربن به منظور دستیابی به اهداف صفر خالص هستند، توجهات بسیاری به صنعت فولاد معطوف شده است. حدود % ۷۵ از فولاد جهان، هنوز به طور انبوه در کوره بلندهایی با سوخت زغال سنگ تولید می گردد که حجم زیادی CO۲ به اتمسفر تزریق می کنند. همچنین مقادیر زیادی انرژی به منظور رساندن حرارت کوره ها به بالای ℃ ۱۰۰۰ مورد نیاز می باشد. در مجموع تولید فولاد مسئول انتشار حدود %۸ از کل میزان انتشارات در جهان می باشد.

واضح است که پاک تر نمودن یکی از بزرگترین صنایع منتشرکننده CO۲ یک راه حل کلیدی در راستای مبارزه با تغییرات آب و هوایی است. میزان انتشارات صنعت فولاد تا سال ۲۰۵۰ باید به میزان %۵۰ کاهش یابد و پس از آن نیز به کاهش مداوم ادامه داده تا به اهداف آب و هوایی مطابق با آژانس بین المللی انرژی (IEA) برسد. اما این هدف مهم چگونه قابل دستیابی خواهدبود؟ بسیاری اعتقاد دارند که فولاد سبز پاسخ این مسئله است.

تعریف فولاد سبز

اساسا تعریف فولاد سبز، تولید فولاد بدون استفاده از سوخت فسیلی است. هیدروژن سبز یک راه حلی ست که می تواند به کاهش رد پای کربن در صنعت فولاد کمک بنماید. طبق گفته MHI (Mitsubishi Heavy Industries Group) هیدروژن هنگام سوختن تنها آب تولید می نماید و اگر خود هیدروژن نیز با استفاده از الکترولیز آب و تنها با استفاده از انرژی الکتریکی تجدیدپذیر تولید گردد، پس این هیدروژن به طور کامل خالی از انتشار CO۲ خواهدبود. همچنین هیدروژن اگر با استفاده از سوختهای فسیلی و تکنولوژی های جذب، استفاده و ذخیره کربن (CCUS) تولید گردد، بسیار کم کربن خواهدبود که تحت عنوان هیدروژن آبی (Blue Hydrogen) شناخته می شود.

کوره های قوس الکتریکی گزینه دیگری هستند. این کوره ها به تدریج در حال جایگزین شدن به جای انواع کوره بلندهای متداول هستند، اما این کوره ها همیشه با استفاده از منابع تجدیدپذیر تغذیه نمی شوند و بنابراین فولادی که تولید می کنند همیشه سبز نخواهد بود.

بسیاری از بزرگترین تولیدکنندگان فولاد دنیا برنامه هایی برای کاهش ردپای کربن خود با استفاده از کوره های قوس الکتریکی دارند. اما گزارشات نشان می دهد که گذار از کوره های بلند قدیمی به کوره های قوس الکتریکی در وضعیت رکود است و به طرز چشمگیری از اهداف کربن زدایی کامل فاصله دارد.

این گزارش می گوید تنها %۳۱ از ظرفیت تولید فولاد در جهان از کوره های الکتریکی استفاده می نمایند و متاسفانه تنها %۲۸ از ظرفیتهای در حال احداث از این تکنولوژی بهره خواهندبرد، که راه حل این مشکل ممانعت از سرمایه گذاری در کوره های بلند با سوخت زغال سنگ و تسریع روند سرمایه گذاری در فولادسازی هایی با تکنولوژی کوره قوس الکتریکی است.

راه حل هیدروژنی نیز با موانعی روبرو میباشد، مانع اصلی بر سر راه تولید فولاد سبز، در دسترس بودن هیدروژن کم کربن میباشد. افزایش مقیاس تولید فولادسبز نیاز به مقادیر زیادی از هیدروژن سبز یا آبی دارد.

چه کسانی بر روی تولید فولاد سبز کار می کنند؟

برخی از بزرگترین فولادسازان جهان گام هایی برای تولید فولاد سبز برداشته اند تا بتواند در چند دهه ی آینده از مصرف سوخت های فسیلی بی نیاز شوند.

• شرکت سوئدی SSAB AB به کمک هیدروژن سبز نخستین فولاد بدون سوخت فسیلی را تابستان 2019 تولید کرد و گروه Volvo اولین محموله ی آن را خریداری کرد و جهت تولید کامیون از آن استفاده نمود.
• آرسلور میتال در حال راه اندازی سایت تولید فولاد در اسپانیا تا سال 2025 است هک از هیدروژن سبز استفاده می کند.
• گروه ریو تینتو (Rio Tinto) بزرگترین تولیدکننده سنگ آهن یک پروژه ی پایلوت را آغاز کرده است که در آن از بیومس (Biomass) به جای کک برای تولید فولاد با سطح آلایندگی کم استفاده می کند.
• بزرگترین فولادساز جهان یعنی گروه فولاد بائو چین (China Baowu Steel Group Corp.) برنامه دارد تا سال 2050 به وضعیت کربن خنثی برسد. یک دهه زودتر از آنچه دولت چین برای آن برنامه ریزی کرده است.

آیا تولید فولاد سبز گران است؟

در مورد هزینه های تولید فولاد سبز، می توان گفت که تولید هیدروژن پاک در مقیاس صنعتی نیاز به سرمایه گذاری های میلیارد دلاری در بخش تولید انرژی های تجدیدپذیر خواهدداشت که یک کلید اساسی در راستای تحقق هدف دستیابی به صفر خالص تا سال ۲۰۵۰ در اروپا می باشد.

بزرگترین تولیدکننده فولاد در اروپا، آرسلورمیتال، بیان میکند که کربن زدایی از فرایندهای تولید، همگام با اهداف اتحادیه اروپا، میتواند تا ۴۰ میلیارد دلار هزینه داشته باشد. چین نیز متعهد شده است که تا سال ۲۰۶۰ به شرایط کربن خنثی برسد. که این امر مستلزم کربن زدایی از صنعت فولاد چین بوده که مسئول انتشار یک سوم کل انتشارات CO۲ در این کشور است.