دستور ترکیه‌ای برای تولید فولاد سبز

به گزارش فولاد نیوز، صنعت فولاد مدرن ترکیه در دهه ۲۰۰۰ شکل گرفت و تحت تأثیر صنعتی شدن گسترده‌تر اقتصاد کشور قرار گرفت. مقامات دو سناریو داشتند: نخست ایجاد کارخانه‌های بزرگ یکپارچه BF-BOF (کوره بلند و اکسیژن‌دمی)، و دوم ساخت کارخانه‌های EAF مبتنی بر قراضه. هر دو گزینه یک مشکل مشترک داشتند: نبود منبع داخلی مواد اولیه.

در حالت اول، باید سنگ آهن وارد می‌کردند و در حالت دوم، قراضه وارد می‌شد. بنابراین انتخاب «شبه‌بد» وجود نداشت. با این حال، دولت با تمرکز بر توسعه صنعت فولاد EAF گامی بسیار دوراندیشانه برداشت. متوسط انتشار CO2 به ازای هر تن فولاد نهایی در ترکیه حدود یک تن است، یعنی فولاد تولیدی در اصل سبز است و نیاز به سرمایه‌گذاری کمتری در کربن‌زدایی نسبت به بسیاری کشورها دارد.

اساس کربن‌زدایی

تولید با کوره قوس الکتریکی (EAF) حتی پیش از صنعتی شدن بر ساختار صنعت تسلط داشت. در سال ۲۰۰۰، سهم EAF از کل ظرفیت ۶۹ درصد بود که معادل ۱۹.۸ میلیون تن می‌شد. در سال ۲۰۲۲، وقتی ظرفیت به ۵۴.۶ میلیون تن رسید، سهم EAF به ۷۵ درصد افزایش یافت. امروز صنعت فولاد ترکیه از ۲۷ کارخانه EAF، ۱۱ کارخانه کوره القایی (IF) با مجموع ظرفیت ۴۱ میلیون تن و سه کارخانه بزرگ BF-BOF با ظرفیت ۱۷.۸ میلیون تن در سال تشکیل شده است. این سه کارخانه بزرگ بیشترین میزان انتشار کربن صنعت را دارند اما سهم آنها در کل تولید فولاد زیاد نیست.

در سال ۲۰۲۱، تولید فولاد ترکیه به رکورد ۴۰.۴ میلیون تن رسید، در حالی که انتشار گازهای گلخانه‌ای از کارخانه‌های BF-BOF برابر با ۲۵ میلیون تن و از کارخانه‌های EAF-IF برابر با ۱۵ میلیون تن بود. حجم تولید BF-BOF برابر ۱۱.۵ میلیون تن و EAF-IF برابر ۲۸.۹ میلیون تن بود. بنابراین، به طور متوسط کارخانه‌های قوس الکتریکی ۰.۵۲ تن CO2 به ازای هر تن فولاد و کارخانه‌های یکپارچه ۲.۱۷ تن CO2 تولید می‌کنند. این رقم در هند ۲.۵۴ تن است و میانگین جهانی ۱.۹۲ تن است.

به عبارت دیگر، کربن‌زدایی صنعت فولاد ترکیه عمدتاً شامل کاهش انتشار از کارخانه‌های Erdemir و Isdemir متعلق به گروه معدن و متالورژی OYAK و کارخانه Kardemir متعلق به شرکت Kardemir Karabuk Demir Celik Sanayi ve Ticaret A.S است. برخلاف رقبای اروپایی، این کارخانه‌ها نمی‌توانند به یارانه‌های دولتی تکیه کنند و باید فقط روی توانایی‌های سرمایه‌گذاری خود حساب کنند.

برنامه‌های این شرکت‌ها تغییر ساختاری ظرفیت‌های موجود را شامل نمی‌شود و تنها بر افزایش بهره‌وری انرژی و ساخت کوره‌های قوس الکتریکی جدید با ظرفیت مجموع ۱.۴ میلیون تن در Erdemir و ۲.۵ میلیون تن در Isdemir تمرکز دارد. این کوره‌های جدید قرار است ظرفیت BF-BOF فعلی را جایگزین نکنند بلکه تکمیل کنند.

علاوه بر این، کوره‌های جدید با آهن مستقیم احیاء شده (DRI) کار خواهند کرد که در ابتدا با گاز طبیعی و پس از حدود سال ۲۰۴۰، وقتی شرایط بازار فراهم شود، با فناوری‌های هیدروژن تولید خواهد شد.

پروژه‌های مهم

• راه‌اندازی کوره بلند جدید در کارخانه İsdemir با ظرفیت ۲.۸ میلیون تن در سال که گاز کوره را برای تولید برق بازیابی می‌کند.
• راه‌اندازی کوره‌های جدید تولید کک (کوره شماره ۴) با انتشار کمتر به جای کوره‌های قدیمی شماره ۱ و ۲ در کارخانه Erdemir.
• ساخت نیروگاه‌های خورشیدی با ظرفیت کلی ۲.۰۴ گیگاوات توسط OYAK Mining Metallurgy در ۱۲ استان برای تأمین انرژی پاک کارخانه‌های İsdemir و Erdemir.

به گفته نیازی آکن پکر، مدیرعامل Erdemir، این دو کارخانه قصد دارند تا پایان سال ۲۰۳۰ میزان انتشار CO2 را نسبت به سال ۲۰۲۲ به میزان ۲۵ درصد و تا سال ۲۰۴۰ به میزان ۴۰ درصد کاهش دهند. مجموع سرمایه‌گذاری OYAK در تحول سبز بین ۲۰۲۵ تا ۲۰۳۰ حدود ۳.۲ میلیارد دلار خواهد بود که ۷۰ تا ۸۰ درصد آن از منابع خارجی تأمین خواهد شد.

برنامه سرمایه‌گذاری ۱.۵ میلیارد دلاری Kardemir برای سال‌های ۲۰۲۵ تا ۲۰۲۹ نیز قابل توجه است. بخشی از مصرف انرژی این شرکت به منابع انرژی تجدیدپذیر منتقل خواهد شد. به طور خاص، ظرفیت انرژی تجدیدپذیر این شرکت تا پایان سال ۲۰۲۶ به ۲۵۰ مگاوات خواهد رسید. در سال ۲۰۲۴، این شرکت یک نیروگاه خورشیدی ۴ مگاواتی و یک مزرعه بادی ۲۴ مگاواتی را راه‌اندازی کرد.

کاهش انتشار CO2 این شرکت بین سال‌های ۲۰۱۷ تا ۲۰۲۱ از ۳.۴ به ۲.۳ تن به ازای هر تن فولاد تمام شده بوده است. همچنین در پایان سال گذشته سیستم جامع پایش مصرف انرژی راه‌اندازی شد. طبق گفته اسماعیل دمیر، رئیس هیئت مدیره، Kardemir تا سال ۲۰۳۰ قصد دارد انتشار گازهای گلخانه‌ای را ۱۵ درصد دیگر کاهش دهد.

کارخانه‌های EAF ترکیه به دلیل مزیت‌های تکنولوژیکی با سرعت بیشتری پیش می‌روند. برای مثال، شرکت Diler Iron & Steel Industry & Trade Inc. که کارخانه‌ای با ظرفیت ۱.۵ میلیون تن در سال در دیلوواسی دارد، با راه‌اندازی یک نیروگاه خورشیدی ۲۵ مگاواتی انتشار CO2 را ۱۵ هزار تن کاهش داده است. مدیرعامل این شرکت، فاتح گکجه، در آوریل برنامه‌هایی برای گسترش سرمایه‌گذاری‌ها در انرژی‌های تجدیدپذیر را تأیید کرد و هدف دارد انتشار گازهای مربوط به برق مصرفی (Scope 2) را تا سال ۲۰۳۰ به میزان ۹۸ درصد کاهش دهد و تا سال ۲۰۳۵ به تولید فولاد بدون انتشار برسد.

ویسل یایان، دبیرکل انجمن تولیدکنندگان فولاد ترکیه (TCUD)، اعلام کرده که برای کربن‌زدایی کامل صنعت فولاد ترکیه تا سال ۲۰۵۳، به سرمایه‌گذاری سالانه حدود ۱ میلیارد دلار نیاز است که این سطح تأمین مالی برای تولیدکنندگان داخلی قابل مدیریت است.

هدف خنثی‌سازی کربن ۲۰۵۳

یکی از عوامل مهم کربن‌زدایی در صنعت فولاد ترکیه، راه‌اندازی بازار کربن (بازار مجوز انتشار گازهای گلخانه‌ای) خواهد بود. قانون اقلیم که نظام ملی تجارت انتشار (ETS TR) را ایجاد می‌کند، در دوم ژوئیه توسط مجلس ملی تصویب شد.

طبق این قانون، مجوزهای انتشار برای صنایع از جمله فولاد در بورس انرژی استانبول (EXIST) فروخته خواهند شد و قانون شامل جریمه‌هایی نیز هست. برای مثال، ارائه دیرهنگام گزارش انتشار به وزارت محیط زیست، شهرسازی و تغییرات اقلیمی منجر به جریمه ۱۲.۵ تا ۱۲۵ هزار دلاری خواهد شد و مجموع جریمه‌ها برای یک دوره گزارش‌دهی نمی‌تواند بیش از ۱.۲۵ میلیون دلار باشد. همچنین حساب‌های بانکی متخلفان مسدود خواهد شد.

این قانون بخشی از برنامه ملی خنثی‌سازی کربن ۲۰۵۳ است که هدف آن رسیدن به انتشار صفر گازهای گلخانه‌ای در اقتصاد ترکیه تا آن سال است. با توجه به سرعت رشد منابع انرژی تجدیدپذیر، این هدف واقع‌بینانه به نظر می‌رسد.

طبق وزارت انرژی ترکیه، امسال ظرفیت نیروگاه‌های برق‌آبی باید ۲۰۰ مگاوات افزایش یافته و به ۳۲.۳۹۵ گیگاوات برسد، ظرفیت نیروگاه‌های خورشیدی ۳.۸۴۴ گیگاوات افزایش یابد و به ۲۲.۶ گیگاوات، ظرفیت نیروگاه‌های بادی ۲.۴۳۱ گیگاوات افزایش یافته و به ۱۴.۸ گیگاوات و ظرفیت نیروگاه‌های زمین‌گرمایی ۲.۷۹۶ گیگاوات افزایش یافته و به ۴.۴۸۷ گیگاوات برسد. بدین ترتیب سهم انرژی‌های تجدیدپذیر در کل پتانسیل انرژی افزایش خواهد یافت.

برنامه توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر ترکیه تا سال ۲۰۳۵ توسط وزارت انرژی تهیه و توسط دولت تصویب شده و تحقق اهداف آن نیازمند سرمایه‌گذاری ۲۸ میلیارد دلاری است. پس از اجرا (همراه با رشد انرژی هسته‌ای)، این استراتژی امکان استفاده کامل از انرژی پاک را برای کارخانه‌های یکپارچه، EAF و کوره‌های القایی فراهم خواهد کرد.

همچنین انرژی هسته‌ای که بی‌کربن است، اهمیت ویژه‌ای دارد. انتظار می‌رود واحد نیروگاهی شماره ۱ با ظرفیت ۱.۲ گیگاوات در نیروگاه هسته‌ای آکو یو در پایان امسال وارد مرحله آزمایشی شود. این نیروگاه شامل چهار واحد مشابه خواهد بود.

ترکیه همچنین با روسیه، چین، کره جنوبی و کانادا برای ساخت دو نیروگاه هسته‌ای دیگر (سینوپ و تراکیا) مذاکره می‌کند و در حال مذاکره برای ساخت راکتورهای کوچک ماژولار (SMRs) نیز هست. انتظار می‌رود ظرفیت نصب‌شده نیروگاه‌های هسته‌ای تا سال ۲۰۳۵ به ۷.۲ گیگاوات و تا سال ۲۰۵۳ به ۲۰ گیگاوات افزایش یابد و سهم انرژی هسته‌ای در تولید برق به ۳۰ درصد برسد.

این امر زمینه‌ساز تولید صنعتی هیدروژن سبز خواهد بود که به جای کک در کوره‌های بلند کارخانه‌های یکپارچه به کار گرفته خواهد شد.

استراتژی هیدروژن ترکیه

استراتژی و نقشه راه فناوری هیدروژن ترکیه که در ۲۰۲۳ تصویب شد، اهداف بلندپروازانه‌ای برای توسعه هیدروژن سبز دارد؛ از جمله نصب ۲ گیگاوات ظرفیت الکترولیز تا سال ۲۰۳۰، افزایش به ۵ گیگاوات تا ۲۰۳۵ و رسیدن به ۷۵ گیگاوات تا سال ۲۰۵۳.

این شاید حیاتی‌ترین بخش استراتژی کربن‌زدایی ترکیه باشد، اما در حال حاضر هیچ پروژه پایلوتی فعال نیست و برای رسیدن به هدف برنامه‌ریزی شده، باید سالانه ۱ گیگاوات الکترولایزر راه‌اندازی شود.

شایان ذکر است که در مسیر رسیدن به خنثی‌سازی کربن تا سال ۲۰۵۳، تمرکز اصلی استفاده از فناوری هیدروژن بیشتر بر صنعت سیمان است تا فولاد، چرا که انتشار CO2 سالانه این صنعت ۴۹ میلیون تن است که ۲۲ درصد بیش از فولاد است.

قیمت تولید هیدروژن مطابق برنامه خنثی‌سازی کربن باید تا سال ۲۰۳۵ به ۲.۴ دلار به ازای هر کیلوگرم و تا سال ۲۰۵۳ به ۱.۲ دلار برسد. اما دولت ترکیه نمی‌تواند مانند بروکسل از این تولید حمایت مالی کند و در نتیجه در دسترس بودن هیدروژن در آینده همچنان سوال‌برانگیز است.

نتیجه‌گیری

می‌توان گفت صنعت فولاد ترکیه گام‌های مهمی در جهت فولاد کم‌کربن برداشته است، اما در میان‌مدت با چالش‌های جدی روبرو است، به خصوص در بخش سرمایه‌گذاری و توسعه فناوری هیدروژن.