آشنایی با فولاد سبز
تولید فولاد در دنیا می تواند منجر به انتشار بسیار زیادی از گازهایی همچون دی اکسید کربن شود. تخمین زده می شود که تولید فولاد می تواند به خودی خود حدود ۸ درصد از کل گازهای گلخانه ای جهان را تولید کند.
به دلیل فشارهای اخیر جهت کاهش تأثیرات منفی بر محیط زیست، به ویژه در فولادسازی، صنایع فولاد در تلاش هستند تا انتشار دی اکسید کربن خود را کاهش دهند.
برای این منظور سعی دارند تا از مواد جدیدی که آلایندگی کمتری دارد، استفاده کنند. فولاد سبز یا گرین استیل (Green Steel)، جایگزین مناسبی برای فولادهای معمولی تولید شده با روش های سنتی بوده که موجب کاهش تولید دی اکسید کربن و آسیب رسانی بر محیط زیست شده است. با گسترش تکنولوژی های جدید، تولید این نوع از فولاد مقرون به صرفه نیز می باشد.
به عبارت دیگر فولاد سبز به معنای فولادی بوده که در فرآیند تولید آن از سوخت های فسیلی استفاده نشده و یا مصرف آن به حداقل رسیده است. فولاد سبز با استفاده از سوخت هیدروژن سبز تولید می شود که هیچ گونه آلاینده گازی ندارد.
برای تولید فولاد سبز، از فرآیند الکترولیز آب و برق استفاده می شود؛ اما همچنان با وجود کوره های الکتریکی جدید که تا حد زیادی تولید گازهای گلخانه ای را کاهش داده اند، امکان دستیابی به فولاد سبز با دی اکسید کربن خالص صفر درصد وجود ندارد.
در حال حاضر نیز می توان فولاد سبز را در ایران تولید کرد؛ اما برای دستیابی به این هدف، نیاز به تحقیقات و تکنولوژی های جدید در صنعت فولادسازی است.
اهمیت فولاد سبز
صنعت فولاد یکی از صنایع مهم در تولید و انتشار گاز کربن دی اکسید بوده که حدود ۸ درصد از کل انتشار گاز دی اکسید کربن جهانی را شامل می شود. تلاش هایی برای جایگزینی کوره های برقی یا هیدروژنی به جای کوره های زغال سنگ به منظور تولید فولاد انجام شده است، اما تولید فولاد سبز یک فرآیند پرهزینه بوده و نیاز به تجهیزات پیشرفته ای دارد.
با توجه به اینکه دولت ها و صنایع در سرتاسر جهان به دنبال کاهش انتشار کربن دی اکسید جهت دستیابی به تولید دی اکسید کربن صفر هستند، لذا صنعت فولاد در مرکز توجه دولتها قرار گرفته است.
حدود ۷۵ درصد فولاد جهان همچنان در کوره های بلند سنتی ساخته می شوند که مقادیر زیادی دی اکسید کربن را به جو وارد می کند؛ همچنین برای گرم کردن این کوره ها تا دمای بالای ۱۰۰۰ درجه سانتی گراد، از مقادیر زیادی انرژی فسیلی نیز استفاده می شود.
واضح است که پاک سازی کربن دی اکسید به عنوان یکی از بزرگ ترین منابع صنعتی آلودگی در جهان، برای مقابله با تغییرات آب و هوایی امر مهمی تلقی می شود.
به گفته آژانس بین المللی انرژی (IEA)، برای دستیابی به اهداف اقلیمی جهان، انتشار گازهای گلخانه ای باید تا سال ۲۰۵۰ تا ۵۰ درصد کاهش یابد و این روند ادامه دار باشد. یکی از طرح های مهم برای محقق کردن این هدف، طرح فولاد سبز یا همان Green Steel است.
نحوه تولید فولاد سبز
هدف از تولید فولاد سبز کاهش مصرف سوخت فسیلی بوده و از هر روشی که منجر به این موضوع شود، می توان استفاده کرد، اما در عمل فقط چند روش استاندارد برای این منظور وجود دارد.
از بهترین روش ها می توان به احیای مستقیم سنگ آهن مبتنی بر هیدروژن اشاره کرد. در این روش، سنگ آهن با استفاده از هیدروژن به صورت شیمیایی کاهش یافته و آهن اسفنجی به عنوان محصول پایه ای تولید می شود؛ سپس، این آهن اسفنجی به یک کوره قوس الکتریکی وارد شده و در آنجا ذوب می شود تا فولاد مورد نظر تولید شود.
در این روش، به جای استفاده از زغال سنگ، گاز، و کوره بلند سنتی، از انرژی الکتریسیته استفاده شده تا باعث کاهش انتشار گازهای گلخانه ای شود. حال اگر این انرژی الکتریکی از منابع پاک و تجدیدپذیر گرفته شده باشد، آنگاه تولید کربن دی اکسید کاهش چشمگیری خواهد یافت.
هر چند این فرایند موضوع جدیدی نیست، اما تولید فولاد سبز به روش اقتصادی همچنان با چالش هایی مواجه است.
تولیدکنندگان شناخته شده فولاد سبز
تولید فولاد سبز از نوآوری های جدید در جهان محسوب شده و در حال حاضر تنها تعداد محدودی تولیدکننده اقدام به تولید این گونه محصولات کرده اند. ازجمله مهم ترین شرکت های تولیدکننده فولاد سبز عبارت اند از:
- شرکت ساب (SSAB AB)
- شرکت آرسلور میتال (Arcelor Mittal S.A.)
- گروه ریو تینتو (Rio Tinto)
- گروه چینی فولاد بائو (China Baowu Steel Group Corp.)
پیش بینی ها نشان می دهد که با توجه به سیاست های اتخاذ شده، تولید فولاد سبز افزایش یابد. دولت های جهان سعی در کاهش گازهای گلخانه ای و تأثیرات منفی آن بر محیط زیست هستند و این موضوع منجر به سختگیری هایی در صنایع مختلف، خصوصا صنایع بزرگ شده است.
انتظار می رود که گسترش فولاد سبز تأثیرات مثبت فراوانی در بخش انرژی و محیط زیست داشته باشد.
ارزیابی اقتصادی فولاد سبز
تولید هیدروژن سبز در مقیاس بالا، نیازمند سرمایه گذاری های کلان در حوزه انرژی تجدیدپذیر است. با این حال، یکی از اهداف کشورها، خصوصا کشورهای اروپایی، دست یابی به حداقل انتشار گازهای گلخانه ای تا سال ۲۰۵۰ است.
در این راستا، چین نیز متعهد شده تا سال ۲۰۶۰ به تولید کربن دی اکسید صفر دست یابد و انتشار گازهای گلخانه ای از کارخانه های فولاد خود را کاهش دهد. این کشور در حال حاظر تولید کننده یک سوم کل آلودگی کربن دی اکسید است.
همچنین استفاده از قراضه آهن به عنوان مواد اولیه ورودی در تولید فولاد سبز می تواند باعث صرفه جویی در استخراج و فرآوری فولاد از منابع سنگ معدن شود. از طرفی نیز کاهش هزینه های استخراج آهن باعث کاهش هزینه های تولید فولاد خواهد شد.
با توجه به هزینه های بالای انرژی پاک، در حال حاظر، این تکنولوژی اغلب مورد استفاده کشورهایی است که با چالش هایی مانند آب، خشکی دریاچه ها، و… روبه رو نیستند.
کشور ایران نیز به دلیل داشتن مشکلاتی خصوصا در حوزه منابع آبی، وارد حوزه فولاد سبز نشده است؛ اما انتظار می رود که با جهت گیری جهانی در خصوص کاهش گاز های گلخانه ای، ایران نیز تصمیماتی در این خصوص اتخاذ کند.
جمع بندی
تولید فولاد از جمله صنایع سنگین و مهم در جهان تلقی می شود که در حال حاظر از جمله صنایع اصلی در تولید گازهای گلخانه ای از جمله دی اکسید کربن است. با توجه به تصمیمات جهانی در خصوص کاهش این گازهای مضر، سعی شده تا صنعت فولاد نیز برای تولید محصولات خود بجای استفاد از سوخت های فسیلی، از برق و انرژی های پاک استفاده کند.
در صورت پیشرفت تکنولوژی های مربوطه و رفع چالش های تولید انرژی پاک، می توان محصولات فولادی را با همان کیفیت و با قیمت پایین تر تولید کرد. انتظار می رود تا کشور ایران نیز در راستای تصمیم گیری های جهانی اقداماتی را برای تولید فولاد سبز در نظر بگیرد.
برای کسب اطلاعات بیشتر و دریافت قیمت روز محصولات فولادی می توانید با کارشناسان مجموعه آهن مال توسط شماره تلفن ۷۹۶۷۳-۰۲۱ تماس حاصل فرمایید.
