فولاد سبز دور و گران است، اما فولاد فیروزهای در راه است!
کارخانههای فولاد چین با مشکل سودآوری مواجهاند و یکی از راههای کاهش هزینه، استفاده بیشتر از سنگ آهن کمدرجه و ارزانتر است. این کار هزینه تولید فولاد را کاهش میدهد، اما شدت کربن را افزایش میدهد – از ۱.۸ تن به ۲.۲ تن کربن بهازای هر تن فولاد. به عبارت دیگر، جاهطلبی فولاد سبز احتمالاً فدای واقعیتهای اقتصادی خواهد شد.
به گزارش فولاد نیوز، یک معما در برنامههای کاهش کربن در بخش فولاد وجود دارد. این هدف کاملاً با فناوریهای موجود قابل دستیابی است، اما به دلیل هزینه بسیار بالای اجرای آنها، احتمال وقوع آن بسیار کم است.
زنجیره فولاد، از استخراج سنگ آهن تا محصولات نهایی، حدود ۸ درصد از انتشار جهانی کربن را تشکیل میدهد و کاهش این تأثیر اغلب بهعنوان یکی از اقدامات حیاتی برای مقابله با تغییرات اقلیمی دیده میشود.
اگر اجماعی در گردهمایی این هفته صنعت سنگ آهن و فولاد در «هفته بینالمللی فلزات آهنی سنگاپور» وجود داشت، این بود که کاهش انتشار کربن در تولید فولاد کاملاً ممکن است.
اما آنچه نیز مشهود بود، این است که هرچند معادن و تولیدکنندگان فولاد در مراحل اولیه گذار قرار دارند، این فرآیند بسیار کند و پرهزینه خواهد بود. مشکل اصلی این است که کسی نمیداند چه کسی باید هزینه آن را پرداخت کند.
معدنکاران سنگ آهن در استرالیا، که حدود دوسوم واردات چین را تأمین میکنند، توانایی ساخت زنجیره تأمین آهن سبز را دارند، زنجیرهای که از انرژی خورشیدی و بادی برای تولید هیدروژن سبز استفاده میکند و سپس این هیدروژن برای فرآوری سنگ آهن به آهن احیاشده مستقیم (DRI) و آهن فشرده گرم (HBI) بهکار میرود.
استفاده از HBI حدود ۸۰ درصد از انتشار گازهای گلخانهای در فرآیند تولید فولاد را کاهش میدهد، چرا که نیاز به استفاده از زغالسنگ در حذف اکسیژن و ناخالصیها از سنگ آهن را از بین میبرد.
اما معدنکاران سنگ آهن سرمایهگذاری میلیاردی لازم برای ساخت کارخانههای آهن سبز را انجام نمیدهند، مگر اینکه چین – که نیمی از فولاد جهان را تولید میکند – و سایر تولیدکنندگان بزرگ مانند کره جنوبی، ژاپن و هند، متعهد به استفاده از این محصول پاک شوند.
مساله اصلی هزینه است. استفاده از هیدروژن برای تولید آهن سبز و تبدیل آن به فولاد در کوره قوس الکتریکی (EAF)، میتواند انتشار کربن را از حدود ۱.۸ تن به ۲۰۰ کیلوگرم برای هر تن فولاد کاهش دهد.
اگرچه برآوردها متغیر است، اما اجماع این است که حتی یک زنجیره تأمین فولاد سبز در مقیاس وسیع، هزینه تولید هر تن فولاد را تقریباً دو برابر روش سنتی زغالسنگمحور (کوره بلند-کوره اکسیژنی پایه، BF-BOF) میکند.
احتمالاً کارخانههای فولاد تمایلی به افزایش چنین شدیدی در هزینههای خود ندارند، زیرا انتقال این هزینهها به مصرفکننده دشوار خواهد بود. بازار فعلی سنگ آهن و فولاد نشاندهنده بزرگی این چالش است.
کارخانههای فولاد چین با مشکل سودآوری مواجهاند و یکی از راههای کاهش هزینه، استفاده بیشتر از سنگ آهن کمدرجه و ارزانتر است. این کار هزینه تولید فولاد را کاهش میدهد، اما شدت کربن را افزایش میدهد – از ۱.۸ تن به ۲.۲ تن کربن بهازای هر تن فولاد.
به عبارت دیگر، جاهطلبی فولاد سبز احتمالاً فدای واقعیتهای اقتصادی خواهد شد.
فولاد «نیمهسبز»
اما ممکن است شدت کربن فولاد را با استفاده از راهحلهایی «تا حدی سبز» کاهش داد.
استفاده از گاز طبیعی برای احیای سنگ آهن به جای زغالسنگ، میتواند میزان کربن را به حدود ۱.۱ تن برای هر تن فولاد کاهش دهد. اگر گاز با قیمت مناسب تأمین شود، این گزینه میتواند مقرونبهصرفه باشد.
تولید هیدروژن از گاز طبیعی معمولاً «هیدروژن آبی» نامیده میشود. استفاده از این سوخت برای فرآوری سنگ آهن باعث میشود فولاد تولیدی «فیروزهای» یا «تیل» (teal steel) نامیده شود؛ رنگی بین آبی و سبز.
شرکت برزیلی واله در حال ساخت مراکز عظیمی در سه کشور خاورمیانه است تا با استفاده از گاز ارزان، DRI و HBI تولید و به کارخانههای فولاد چین صادر کند.
این محصول همچنین به کارخانههای فولاد کمک خواهد کرد تا با مکانیسم تنظیم مرزی کربن اتحادیه اروپا (CBAM) که قرار است سال آینده اجرا شود (گرچه ممکن است به تعویق بیفتد)، تطبیق یابند.
نکاتی وجود دارد: نخست، اگرچه برنامه فرآوری سالانه ۸۰ میلیون تن سنگ آهن در خاورمیانه از سوی واله قابلتوجه به نظر میرسد، اما حتی برابر با یک ماه واردات چین نیست – کشوری که سهچهارم سنگ آهن جهانی را وارد میکند.
در استرالیا، گاز طبیعی به دلیل هزینه بالا و محدود بودن عرضه در ایالت استرالیای غربی (محل عمده معادن سنگ آهن) گزینه عملی نیست، چرا که این منابع گازی پیشاپیش در اختیار مصارف داخلی و تولیدکنندگان LNG قرار دارد.
یعنی فولاد تیل تفاوت اندکی ایجاد میکند، اما تغییر بنیادینی برای کاهش کربن در فولاد بهدنبال نخواهد داشت.
برای تحقق آن نیاز به قوانین و مقررات دولتی وجود دارد – از جمله یارانهها یا مالیاتهای کربن – که فولادسازان را تشویق یا مجبور به استفاده از فولاد کاملاً سبز کنند.
فولاد تیل نمونهای از این ضربالمثل است که «نگذارید کمال دشمن خوب بودن باشد.»