امیرمحمد درویش

تغییر مسیر به‌سمت تولید کم‌کربن

مدت زمانی است که بسیاری از کشورهای دارای معدن، مسیر خود را تغییر داده و در راستای تولید کم‌کربن، گام برداشته‌اند. این امر، بیشتر در زمینه فولاد اتفاق افتاده است و بسیاری از کارخانه‌های فولادی در جهان، در مسیر سبز و تولید کم‌کربن گام برداشته‌اند.

آلودگی هوا، آلودگی زمین و... به‌واسطه فعالیت‌های انسان روی کره زمین است و بخشی از این امر به فعالیت‌های معدنکاری برخواهد گشت. از این‌رو، کارشناسان مطرح کرده‌اند که اگر در راستای تولید محصولات معدنی، به‌ویژه در بحث فولادسازی، در مسر سبز و کاهش کربن حرکت کنیم، بسیاری از مشکلات محیط‌زیستی به واسطه فعالیت‌های معدنکاری، برطرف خواهد شد.

 

تهدید حیات بشر با انتشار گاز گلخانه‌ای

مرتضی حسن‌دوست، فعال و کارشناس معدن در ارتباط با تولیدات سبز محصولات معدنی و کاهش آسیب به محیط‌زیست به صمت گفت: در ابتدا باید اشاره کرد که تغییرات اقلیمی و افزایش دمای کره زمین به‌دنبال انتشار بیش از حد گازهای گلخانه‌ای و به‌تبع آن آلودگی‌های زیست‌محیطی طی سالیان اخیر، حیات بشر را بیش از پیش تهدید کرده و به‌خطر انداخته و به یکی از مهم‌ترین چالش‌ها و مشکلات جوامع امروزی تبدیل شده است. دولت‌ها و صنایع مختلف به‌ویژه صنعت مادر و استراتژیک فولاد، بکارگیری استانداردها و فرآیندهای با آلایندگی کمتر را در دستور کار خود قرار داده‌اند و به‌دنبال کاهش هرچه بیشتر انتشار گازهای گلخانه‌ای در سال‌های پیش‌رو هستند. این امر می‌تواند حرکت اصولی در مسیر سبز را تسهیل بخشد.

حسن‌دوست ادامه داد: در شرایط فعلی، فولاد به ۲ روش عمده کوره بلند و کوره قوس الکتریکی در جهان تولید می‌شود که باتوجه به استفاده از زغال‌سنگ به‌عنوان ماده اولیه اصلی تولید این فلز پراهمیت در کوره‌های بلند، میزان آلایندگی و انتشار گازهای گلخانه‌ای در این روش در مقایسه با کوره‌های قوس‌الکتریکی که در آنها از آهن‌اسفنجی و قراضه برای تولید فولاد استفاده می‌شود، بیشتر است. میزان انتشار دی‌اکسیدکربن در تولید فولاد به روش کوره بلند، ۲.۳۳ تن به‌ازای هر تن تولید فولاد برآورد شده که این عدد در روش تولید فولاد با استفاده از آهن‌اسفنجی در کوره قوس الکتریکی، ۱.۳۷ تن و در روش تولید فولاد با استفاده از قراضه در همین کوره، ۰.۶۸ تن است. بر همین اساس می‌توان گفت که استفاده از قراضه، به‌مراتب آلایندگی کمتری در مقایسه با استفاده از زغال‌سنگ و آهن‌اسفنجی در تولید فولاد دارد. چین به‌عنوان بزرگ‌ترین تولیدکننده فولاد جهان، به‌طورعمده از روش کوره بلند در کارخانه‌های فولادی استفاده می‌کند که سهم یک میلیارد و ۱۹میلیون و ۱۰۰ هزار تنی از تولید فولاد جهان را در سال گذشته میلادی به خود اختصاص داد و از این‌رو می‌توان گفت تولید فولاد در این کشور با آلایندگی فراوانی همراه است.

تحقق صنعت سبز و کاهش هرچه بیشتر انتشار گازهای گلخانه‌ای

وی گفت: در چنین شرایطی، سایر کشورهای برتر فولادساز دنیا مانند ایالات‌متحده‌امریکا که سهم ۸۰ میلیون و ۷۰۰ هزار تنی از تولید این فلز را در سال ۲۰۲۳ به خود اختصاص داد، استفاده از ضایعات و قراضه بازیافتی را با هدف تحقق صنعت سبز و کاهش هرچه بیشتر انتشار گازهای گلخانه‌ای در دستور کار خود قرار داده است. ایران به‌عنوان دهمین فولادساز بزرگ جهان نیز در حالی موفق به تولید ۳۱ میلیون و ۱۰۰ هزار تن فولاد در این سال شده است که بیش از ۹۰ درصد فولاد خود را به روش کوره قوس الکتریکی تولید می‌کند و از این‌رو به‌عنوان کم‌آلاینده‌ترین تولیدکنندگان فولاد شناخته می‌شود؛ این در حالی است که اگر استفاده از قراضه و ضایعات بازیافتی بیش از گذشته در برنامه تولیدکنندگان داخلی قرار بگیرد، سودآوری بیشتر و آلایندگی کمتری را برای آنها به‌همراه خواهد داشت و تولید فولاد در ایران اقتصادی‌تر و سبزتر خواهد شد.

وی افزود: یکی از مزایای مهم فرآیند بازیافت را می‌توان عدم‌‎آسیب به محیط‌زیست و منابع‌طبیعی در مقایسه با روش معمول تولید فولاد که نیازمند استخراج سنگ‌آهن از معادن است، دانست. از طرفی میزان مصرف سوخت و آلایندگی ماشین‌آلاتی که در معادن مورداستفاده قرار می‌گیرند، بالاست و نبود این مسئله در بازیافت نیز یک مزیت مهم برای این فرآیند محسوب می‌شود. همچنین، میزان مصرف آب و سایر حامل‌های انرژی در فرآیند بازیافت به‌ترتیب ۴۰ و ۶۰ درصد در مقایسه با سایر فرآیندهای تولید فولاد کاهش می‌یابد و از آنجایی که فولاد یک صنعت انرژی‌بر محسوب می‌شود، بنابراین استفاده از بازیافت می‌تواند تاثیر بسزایی در کاهش مصرف آب و انتشار کربن داشته باشد؛ ضمن اینکه میزان دورریز و ضایعات حاصل از این فرآیند در مقایسه با سایر روش‌ها تقریبا نزدیک به صفر است که به‌هیچ‌وجه قابل‌مقایسه با سایر فرآیندها نبوده و یک مزیت بزرگ برای بازیافت به‌شمار می‌آید.

این کارشناس معدن در ادامه این گفت‌وگو خاطرنشان کرد: بخش عمده بازیافت ضایعات فولادی در کشور ما، مرتبط با خودروهای فرسوده است که باتوجه به سکانداری وزارت صنعت، معدن و تجارت در این حوزه طی چند ماه اخیر، خوشبختانه بازیافت با سرعت و پیشرفت قابل‌قبولی در مسیر رشد قرار گرفته است؛ اگرچه فعالان این صنعت کماکان با برخی چالش‌ها مانند عدم‌پرداخت کامل هزینه بازیافت توسط خودروسازان، زمانبر بودن تصویب و ابلاغ سیاست‌های کلی و… مواجهند که امید است با رفع این موانع، بازیافت ضایعات و در ادامه استفاده از آنها در صنعت فولاد کشور با استقبال بیشتری همراه شود.

 

تولید فولاد بدون استفاده از سوخت‌های فسیلی

چندی قبل مجتبی ابراهیم بای سلامی، فعال معدن در ارتباط با حرکت معادن به‌سمت فولاد سبز گفت: در سال‌های گذشته، مفهوم فولاد سبز به‌عنوان یک مسیر امیدوارکننده برای کاهش اثرات زیست‌محیطی صنعت فولاد پدیدار شده است. فولاد سبز شامل تولید فولاد بدون استفاده از سوخت‌های فسیلی است. این کار را می‌توان با استفاده از منابع انرژی کم‌کربن مانند هیدروژن، گازی شدن زغال‌سنگ یا الکتریسیته به‌جای مسیر سنتی تولید کربن فشرده نیروگاه‌های زغال‌سنگ انجام داد.

بای سلامی ادامه داد: فولاد سبز که با استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر و هیدروژن تولید می‌شود، یک راه امیدوارکننده برای کربن‌زدایی تولید فولاد و گسترش صنعت هیدروژن است. ایران که دارای منابع تجدیدپذیر فراوان و ذخایر سنگ‌آهن است، در موقعیت ایده‌آلی برای حمایت از این فناوری دوستدار محیط‌زیست قرار دارد. تولید فولاد سبز از نظر زیست‌محیطی و اقتصادی دارای چالش‌های مهمی نیز هست.

وی گفت: فولاد سبز تولید خود را در نخستین کارخانه فولاد سبز اروپا در شمال سوئد آغاز کرده است. از روش‌های تولید فولاد سبز استفاده از هیدروژن برای واکنش با سنگ‌آهن و تولید بخار آب یا بازیافت مواد خام است. نتایج تحقیقات نشان داد که استفاده از فولاد سبز، باوجود چالش‌هایی که دارد، به کاهش انتشار گاز CO۲ کمک می‌کند و از نظر اقتصادی نسبت به فولاد معمولی به‌صرفه‌تر است. هدف فولاد سبز این است که تولید فولاد سازگارتر با محیط‌زیست باشد و تاثیر آن بر اقلیم کاهش یابد. فرآیند تولید فولاد سبز متمرکز بر استفاده از برق و سوخت‌های غیرفسیلی است که منجر به انتشار گازهای گلخانه‌ای کمتر نسبت به فولاد معمولی می‌شود. فرآیند فولاد سبز انتشار گاز دی‌اکسیدکربن را تقریبا صفر می‌کند، در حالی که صنعت فولادسازی بیش از ۷ درصد از انتشار دی‌اکسیدکربن جهانی را تشکیل می‌دهد. از این‌رو کربن‌زدایی یک اولویت جهانی در صنعت فولاد است.

چالش‌های پیش‌روی پذیرش گسترده فولاد سبز

وی افزود: چالش‌های پیش‌روی پذیرش گسترده فولاد سبز شامل هزینه‌های بالا، دسترسی محدود به فناوری و نیاز به زنجیره تامین قابل‌اعتماد هیدروژن تولیدشده توسط ۱۰۰ درصد انرژی‌های تجدیدپذیر است. هزینه احیای مستقیم مبتنی بر هیدروژن و الکترولیز اکسید مذاب در حال ‌حاضر ۲۰ تا ۳۰ درصد بیشتر از تولید فولاد معمولی است که با نرخ کربن حدود ۷۰ تا ۱۰۰ دلار به‌ازای هر تن CO۲ مطابقت دارد.

علاوه بر این، مقیاس تغییرات موردنیاز دلهره‌آور است، زیرا اقتصاد جهانی حدود هزار و 700 میلیون تن فولاد در سال مصرف می‌کند و یک تغییر ۱۰۰برابری در سرعت انتقال برای صنعت فولاد لازم است تا به دمای ۱.۵درجه سانتیگراد پایبند باشد. با این حال، از آنجایی که هزینه‌های انرژی تجدیدپذیر به‌شدت کاهش می‌یابد و فناوری‌های جدید وارد مرحله آزمایشی تجاری می‌شوند، فرآیندهای کم‌کربن شروع به ایجاد منطق اقتصادی می‌کنند.

بای سلامی خاطرنشان کرد: تقاضای فزاینده برای تولید فولاد پایدار، فرصت‌های جدیدی را برای نوآوری و رشد در صنعت فولاد سبز باز کرده است. دولت‌ها در سرتاسر جهان، مشوق‌ها و بودجه‌ای را برای ترویج تولید فولاد پایدار ارائه می‌کنند. به‌عنوان‌مثال، اتحادیه اروپا در نظر دارد تا سال ۲۰۵۰ قاره را از نظر کربن خنثی کند و بودجه قابل‌توجهی برای طرح‌های فولاد سبز فراهم کند. افزایش آگاهی عمومی از اثرات زیست‌محیطی تولید سنتی فولاد نیز باعث افزایش تقاضا برای فولاد سبز می‌شود. در نتیجه، تولیدکنندگان فولاد در حال سرمایه‌گذاری در فناوری‌ها و فرآیندهای جدید برای کاهش ردپای کربن خود هستند که می‌تواند منجر به رشد قابل‌توجهی در صنعت فولاد سبز شود. به‌طورکلی، تغییر به‌سمت تولید فولاد پایدار، فرصت قابل‌توجهی برای نوآوری و رشد در صنعت است.

وی گفت: تولید فولاد سبز اثرات زیست‌محیطی تولید فولاد را کاهش می‌دهد و به پایدارتر شدن آن کمک می‌کند. این شامل کاهش انتشار کربن، کاهش استفاده از منابع انرژی تجدیدناپذیر و به‌حداقل رساندن ضایعات است. امروزه، ایجاد بازاری برای فولاد تولیدشده توسط فرآیندهای تولید کم‌مصرف کربن، که در اینجا «فولاد سبز» نامیده می‌شود، به‌عنوان وسیله‌ای برای حمایت از معرفی فناوری‌های کاهش انتشار در تولید فولاد شناخته شده است. با این حال، جزئیات بسیاری از جمله دقیقا آنچه «سبز» در زمینه فولادسازی نامیده می‌شود، مستلزم آن است که رقابت احتمالی محصولات فولاد سبز در بازارهای داخلی و بین‌المللی و مکانیسم‌های سیاستی بالقوه برای حمایت از نفوذ موفقیت‌آمیز آنها در بازار، هنوز موردبررسی قرار نگرفته است.

سخن پایانی:

باید در نظر داشت، برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای، نیاز است تا صنایع کشور به‌سمت و سوی کاهش استفاده از کربن حرکت کنند. مسیر سبز، همواره به‌عنوان مسیری بهتر و البته اصلی، شناخته می‌شود و نیاز است تا تولیدکنندگان صنعتی، وارد این مسیر شوند.