فولاد سبز؛ انقلابی که صنعت را تکان خواهد داد

به گزارش تجارت‌نیوز ، تولید فولاد سبز هنوز در مراحل اولیه بوده، اما به سرعت در حال توسعه است. انتظار می‌رود که تولید فولاد سبز در سال‌های آینده افزایش یابد، زیرا صنعت فولاد به دنبال راه‌هایی برای کاهش اثرات زیست محیطی خود است.

چندین روش مختلف برای تولید فولاد سبز وجود دارد. یکی از متداول ترین روش‌ها استفاده از کوره قوس الکتریکی است. در این فرآیند، آهن اسفنجی با استفاده از برق ذوب شده و سپس با کربن ترکیب می‌شود تا فولاد تولید شود. برق مورد استفاده برای ذوب آهن اسفنجی می‌تواند از منابع مختلف تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی، باد یا برق آبی تامین شود.

روش دیگر تولید فولاد سبز استفاده از احیای مستقیم با هیدروژن است. در این فرآیند، سنگ آهن با استفاده از هیدروژن به آهن اسفنجی تبدیل می شود. هیدروژن مورد استفاده برای این فرآیند می تواند از منابع مختلف تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی یا باد تامین شود.

مزایای تولید فولاد سبز

کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای

فولاد سبز تأثیر کمتری بر محیط زیست نسبت به فولاد سنتی دارد زیرا با استفاده از انرژی تجدیدپذیر و فرآیندهای کم کربن تولید می‌شود.

بهبود کیفیت هوا

تولید فولاد سبز به بهبود کیفیت هوا کمک می‌کند زیرا انتشار گازهای گلخانه‌ای مانند دی اکسید کربن و متان را کاهش می‌دهد.

صرفه جویی در منابع

تولید فولاد سبز به صرفه‌جویی در منابع کمک می‌کند زیرا از زغال سنگ، که یک منبع غیرقابل تجدید است، استفاده نمی‌کند.

ایجاد اشتغال

تولید فولاد سبز می‌تواند به ایجاد اشتغال کمک کند زیرا نیاز به سرمایه‌گذاری در زیرساخت‌های جدید و آموزش کارکنان برای استفاده از فناوری‌های جدید است.

سهم فولاد در انتشار گازهای گلخانه‌ای

به گزارش اکونومیست ، فولادسازان در سراسر جهان امیدوارند با تغییر روش استخراج اکسیژن از سنگ معدن اکسید آهن، کربن زدایی کنند. این کار با استفاده از مونوکسید کربن (CO) که به طور غیرمستقیم از کُک در یک کوره بلند به دست می‌آید، یا با احیای مستقیم با گاز سنتز، مخلوطی از CO و هیدروژن انجام می‌شود.

هر دو دی اکسید کربن، یک گاز گلخانه‌ای ایجاد می‌کنند. در نتیجه، فولادسازی مسئول حدود 9 درصد از انتشار گازهای گلخانه‌ای ساخته دست بشر است. بنابراین یک آرزوی جدی این است که احیای مستقیم توسط هیدروژن به تنهایی انجام شود. تنها محصول جانبی چنین واکنشی، آب یا بهتر است بگوییم «بخار» خواهد بود.

جداسازی الکترولیتی فلزات از اکسیدهای آن‌ چیز جدیدی نیست. آلومینیوم به این روش ساخته می شود. اما در این فرآیند از الکترودهای کربن استفاده می‌شود و اکسیژن آزاد شده در آند با این کربن واکنش داده و دی اکسید کربن تولید می‌کند. شرکت بوستون متال در عوض از آندهای ساخته شده از کروم، آهن و ترکیبی مخفی از فلزات دیگر در آلیاژی استفاده می‌کند که با اکسیژن واکنش نشان نمی‌دهد. الکترود دیگر، کاتد، خود فلز مایع است.

روش احیای مستقیم، آهن اسفنجی تولید می‌کند؛ جامدی که باید قبل از استفاده برای ساخت فولاد، ذوب شود. فرآیند بوستون متال مستقیماً آهن مایع تولید می‌کند. آهن اسفنجی هرگونه ناخالصی را از خود سنگ در خود نگه می‌دارد، به این معنی که فقط می‌توان از سنگ معدنی با عیار بالا برای احیای مستقیم استفاده کرد. در فرآیند تولید فولاد سبز، ناخالصی‌ها به جای آند در الکترولیت حفظ می‌شوند. این بدان معناست که خود آهن از نظر شیمیایی خالص است و بلافاصله آماده دریافت عناصر آلیاژی مختلف مورد استفاده برای تولید فولاد است.

چرا برق برای فولاد سبز بهتر از هیدروژن است؟

یکی دیگر از مزایای اتکا به برق این است که جهان در حال حاضر مقدار زیادی از آن را تولید و توزیع می‌کند، در حالی که تقریبا هیچ زیرساختی برای ساخت و تامین هیدروژن وجود ندارد. برای تکمیل همه چیز، رویکرد بوستون متال مبتنی بر سلول‌هایی است که بسیار کوچکتر از کوره‌ها هستند. این امر تولید الکترولیتی را مدولار می‌کند و به آسانی می‌توان آن را افزایش داد.

کارنیرو بر این باور است که فولاد ساخته شده به این روش می‌تواند در نهایت در قیمت تمام شده با نسخه معمولی رقابت کند، بدون اینکه نیازی به حمایت یارانه‌ها، تعرفه‌ها و مالیات کربن مورد نیاز برای کاهش مستقیم هیدروژن باشد. شرکت بوستون متال در حال مذاکره با ArcelorMittal و Cleveland-Cliffs، دو فولادساز بزرگ، در مورد ساخت اولین مرکز تولید آزمایشی خود، احتمالاً در یک کارخانه فولاد در آمریکا است. در 30 می، شرکت مالی بین‌المللی، یکی از شاخه‌های بانک جهانی اعلام کرد 20 میلیون دلار در بوستون متال برای تولید فولاد سبز سرمایه‌گذاری کرده است.

اگر این روند در تولید فولاد شروع به کار کند، جغرافیای فولادسازی می‌تواند به شدت تغییر کند. آسیاب‌های قدیمی مستقر در میادین زغال سنگ در آمریکا و اروپا ممکن است با کارخانه‌هایی در مجاورت معادن سنگ آهن جایگزین شوند که برق آن‌ها از طریق اتصال دهنده‌ها به شبکه محلی تغذیه می‌شود. همچنین نیروگاه‌های جدید می‌توانند در مکان‌هایی با برق ارزان ساخته شوند. ایسلند، با انرژی کم‌هزینه برق‌آبی و زمین گرمایی، و قرار گرفتن در نیمه راه بین آمریکای شمالی و اروپا، ممکن است گزینه پیش روی فولادسازان باشد.

در مجموع، تولید فولاد سبز راهی برای کاهش تأثیر صنعت فولاد بر محیط زیست و بهبود کیفیت هوا است. این نوع فولاد همچنین می‌تواند به صرفه‌جویی در منابع و ایجاد اشتغال کمک کند.