تولید آهن و فولاد یکی از صنایع انرژی بر و کربن بر در سراسر جهان است. صنعت فولاد جهانی در سال ۲۰۱۹ حدود ۳.۶ میلیارد تن دی اکسید کربن (CO2) منتشر کرد. این میزان حدود ۷ درصد از انتشار گازهای گلخانه ای جهان را تشکیل می دهد. در طول دهه‌های گذشته، گسترش تولید فولاد باعث افزایش تقاضای کل انرژی و انتشار CO2 در این زیربخش شده است. با توجه به رشد جمعیت و تولید ناخالص داخلی، تقاضای جهانی فولاد احتمالا به افزایش خود ادامه خواهد داد.
فولاد سبز چیست؟
فولاد سبز به فولادی گفته می‌شود که با استفاده از روش‌های سازگار با محیط زیست و پایدار تولید می‌شود. که شامل استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر، کاهش انتشار دی اکسید کربن و به حداقل رساندن و بازیافت زباله در طول فرآیند تولید است.
هدف فولاد سبز تولید فولاد سازگارتر با محیط زیست و به حداقل رساندن تاثیر آن بر اقلیم است. این امر می‌تواند از طریق روش‌های مختلفی از جمله کاهش استفاده از مواد کاهنده بر پایه کربن و سوخت در گندله سازی، حرکت از مسیر فرآیند کوره بلند به کوره‌های قوس الکتریکی، که با ضایعات فولادی و آهن احیا شده مستقیم و با انرژی‌های تجدید پذیر تغذیه می‌شوند بدست آید.
فرایند تولید فولاد سبز
فولاد سبز با ترکیبی از روش‌ها و فناوری‌های مختلف ساخته می‌شود که هدف آن کاهش اثرات زیست محیطی تولید فولاد است. در اینجا برخی از مراحل کلیدی در تولید فولاد سبز آورده شده است:
- استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر: تولید فولاد سبز متکی به استفاده از منابع انرژی تجدید پذیر مانند باد، خورشیدی و برق آبی برای تامین انرژی کوره‌ها و سایر تجهیزات تولید است.
- استفاده از آهن کاهش یافته مستقیم مبتنی بر هیدروژن سبز: جایگزینی گاز طبیعی در فرآیند کاهش مستقیم آهن باعث کاهش انتشار کربن می‌شود.
- بازیافت قراضه فولاد: تولید فولاد سبز از فولاد قراضه به عنوان ماده خام استفاده می‌کند که نیاز به منابع اولیه را کاهش می‌دهد و اثرات زیست محیطی تولید فولاد را کاهش می‌دهد.
- جذب و ذخیره‌سازی کربن: انتشار دی‌اکسید کربن باقی‌مانده را می‌توان جذب و ذخیره کرد تا اینکه در جو منتشر شود.
- استفاده از فناوری های پاک: در تولید فولاد سبز از فناوری‌هایی استفاده می‌شود که تمیزتر و کارآمدتر هستند، مانند کوره‌های الکتریکی برای ذوب، و تصفیه پایین دست فولاد.
- به حداقل رساندن ضایعات: هدف تولید فولاد سبز به حداقل رساندن ضایعات از طریق اقداماتی مانند بازیافت محصولات جانبی و استفاده از روش‌های تولید کارآمد است.
چرا فولاد سبز؟
فولاد سبز به چند دلیل هائز اهمیت است، از جمله:
پایداری: تولید فولاد سبز اثرات زیست محیطی تولید فولاد را کاهش می‌دهد و به پایدارتر شدن آن کمک می‌کند. این شامل کاهش انتشار کربن، کاهش استفاده از منابع انرژی تجدید ناپذیر و به حداقل رساندن ضایعات است.
کاهش تغییرات آب و هوایی: تولید فولاد سهم عمده‌ای در انتشار گازهای گلخانه‌ای دارد و تولید فولاد سبز با کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای و افزایش بهره‌وری انرژی به کاهش اثرات تغییرات آب و هوایی کمک می‌کند.
مزایای اقتصادی: تولید فولاد سبز می‌تواند مشاغل جدید ایجاد کند و رشد اقتصادی را تحریک کند و همچنین رقابت پذیری صنعت فولاد را بهبود بخشد.
تقاضای مصرف کننده: تقاضای فزاینده‌ای از سوی مصرف کنندگان برای محصولات سازگار با محیط زیست وجود دارد و تولید فولاد سبز به پاسخگویی به این تقاضا کمک می‌کند.
الزامات قانونی: بسیاری از کشورها اهداف و استانداردهایی را برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای تعیین کرده‌اند و تولید فولاد سبز به برآورده شدن این الزامات کمک می‌کند.
به طور کلی، فولاد سبز گام مهمی به سوی آینده‌ای پایدارتر و محیطی پاک‌تر است. با کاهش اثرات زیست محیطی تولید فولاد، فولاد سبز می‌تواند به حفظ منابع، کاهش تغییرات آب و هوایی و ارتقای رشد اقتصادی کمک کند.
پیشتازان در زمینه فولاد سبز
به دلیل هزینه و فناوری موردنیاز برای تولید فولاد سبز، در حال حاضر به جز چند تولید کننده برتر دنیا مابقی تولیدکنندگان توانایی تولید فولاد سبز را ندارند. از جمله مهم ترین تولیدکنندگان فولاد سبز می توان به شرکت های زیر اشاره نمود:
- شرکت سوئدی SSAB AB: شرکت سوئدی SSAB AB به عنوان اولین تولید کننده فولاد سبز در دنیا شناخته می شود.
- شرکت ArcelorMittal: غول چندملیتی ArcelorMittal حدود ۵ درصد از عرضه فولاد جهان را در سال ۲۰۱۹ تولید کرد. این شرکت بزرگترین تولید کننده فولاد جهان برای بیش از یک دهه بوده است و به تازگی تفاهم نامه‌ای با دولت اسپانیا برای ساخت کارخانه‌ای با عنوان اولین کارخانه فولاد بدون انتشار کربن در مقیاس کامل در جهان امضا کرده است که تا سال ۲۰۲۵ به تولید حدود ۱.۶ میلیون تن می‌رسد.
- فولاد بائو چین: صنعت فولاد بین ۱۵ تا ۱۷ درصد از انتشار کربن چین را تشکیل می دهد، بنابراین این صنعت نقش کلیدی در دستیابی به توسعه کم کربن در نقشه راه کربن زدایی چین ایفا خواهد کرد. این شرکت چینی قصد دارد تا سال ۲۰۳۰ تولید میزان دی اکسید کربن را به حداقل رسانده و تا سال ۲۰۶۰ این میزان را به صفر برساند.
چالش های پیاده سازی فولاد سبز
هرچند مفهوم و تاثیر فولاد سبز بر محیط زیست قابل انکار نیست، اما پذیرش گسترده آن بدون چالش نیست:
- سرمایه‌گذاری اولیه: انتقال به فولاد سبز نیاز به سرمایه‌گذاری قابل توجه در فناوری و زیرساخت دارد که ممکن است برخی از شرکت‌ها را از انتخاب این تغییر منزلت دهد.
- موانع فناوری: توسعه و کامل کردن فناوری‌های پیشرفته برای تولید فولاد سبز ممکن است پیچیده و زمان‌بر باشد.
- تقاضای بازار: تولید محصولات فولادی با این روش موجب تغییر قیمت میلگرد، تیرآهن، نبشی و سایر محصولات فولادی می شود. برای آشنایی با عوامل تاثیرگذار در قیمت تیرآهن و محصولات فولادی می توانید به مقاله عوامل تاثیر گذار در قیمت تیرآهن مراجعه کنید. برای رشد فولاد سبز و ایجاد تقاضا در بازار، به کمپین های آگاهی مصرف‌کنندگان و حمایت از سیاست های جدید نیاز است.
آینده فولاد سبز
دولت‌ها در سرتاسر جهان برای کاهش تاثیر کشورهایشان بر محیط زیست مورد انتقاد قرار گرفته‌اند. با توجه به فشارهای سیاسی و زیست محیطی، دولت ها اقدام به وضع قوانین جدید برای تولید محصولات فولاد و کاهش انتشار گازهای گلخانه ای می کنند. تولیدکنندگان محصولات فولادی درنهایت باید روش تولید خود را به این سمت ببرند. تغییر روند تولید موجب به تغییر قیمت تیرآهن، میلگرد و سایر محصولات فولادی می شود. همچنین انتظار می رود فناوری های جدید، فرایند تولید را بهبود بخشد و موجب به افزایش تقاضای فولاد سبز و ایجاد چرخه مثبتی از نوآوری و رشد بازار شود.
سوالات متداول در خصوص فولاد سبز
۱.نقش منابع انرژی تجدیدپذیر در تولید فولاد سبز چیست؟
منابع انرژی تجدیدپذیر، مانند انرژی بادی و خورشیدی، در کاهش اثرات زیست محیطی فرآیند تولید فولاد سبز نقش حیاتی دارند.
۲. با کاهش چشمگیر انتشار گازهای کربنی، فولاد سبز به کاهش تغییرات اقلیمی کمک می‌کند و تأثیر زیست‌محیطی صنعت فولاد را کاهش می‌دهد.
۳. انتقال به فولاد سبز هیچ نقاط ضعفی ندارد؟
هرچند فولاد سبز مزایای زیادی دارد، اما هزینه‌های سرمایه‌گذاری اولیه و چالش‌های فنی می‌توانند برای شرکت‌هایی که به این تغییر نیاز دارند، مانع باشد.
۴. اهمیت هیدروژن در تولید فولاد سبز چیست؟
فرآیندهای کاهش بر پایه هیدروژن در حداقل کردن انتشار گازهای کربنی در فرآیند تولید فولاد نقش اساسی دارند و به پایداری فولاد سبز کمک می‌کنند.
۵. آیا فولاد سبز توانایی تامین نیازهای ساخت بزرگ را دارد؟
بله، فولاد سبز پتانسیل تامین نیازهای صنایع مختلف را از جمله ساخت بزرگ، دارد و در عین حال از رویکردهای پایدار پیروی می‌کند.
سخن پایانی
فولاد سبز، نقش مهمی در تغییر مسیر صنعت فولاد بازی می‌کند. با استفاده از فرآیندهای نو آورانه و بهره برداری از منابع بازیافتی، فولاد سبز نه تنها به کاهش انتشارات گازهای گلخانه ای کمک می‌کند، بلکه امکان تولید محصولات با کیفیت و با کاربرد را فراهم می‌سازد. از این رو، توجه به فولاد سبز به عنوان یک راهکار هوشمندانه و انتخاب مناسبی در جهت حفظ زیست محیطی و ارتقاء صنعت فولاد در آینده می‌تواند مفید و کارآمد باشد.
