فولاد سبز خلیج فارس: نگاهی به آینده

به گزارش فولاد نیوز، کشورهای شورای همکاری خلیج فارس (GCC) می‌توانند نقش مهمی در کاهش کربن صنعت جهانی فولاد ایفا کنند. نبود ظرفیت‌های کوره بلند-کوره اکسیژنی پایه (BF-BOF) در این کشورها باعث شده است که شرکت‌های واقع در این منطقه بتوانند فولادی با انتشار پایین تولید کنند، به‌طوری‌که میانگین انتشار کربن آن‌ها ۱.۱۳ تن CO₂ به ازای هر تن محصول نهایی است. این کشورها همه چیز لازم برای گذار کامل به تولید کم‌کربن را در اختیار دارند: منابع سرمایه‌گذاری عظیم و پتانسیل گسترده برای انرژی‌های تجدیدپذیر. اگر قرار باشد کسی در جهان نخستین موفق در این مسیر باشد، آن‌ها کشورهای GCC خواهند بود.

اما آن‌ها می‌توانند از این هم فراتر بروند. و می‌توانند همین حالا این کار را انجام دهند. برق ارزان‌قیمت و گاز طبیعی تقریباً رایگان (که ذخایر آن بسیار زیاد است)، به کشورهای خلیج فارس این امکان را می‌دهد که در تولید جهانی آهن اسفنجی (DRI) پیشتاز باشند. بازار اصلی فروش نیز می‌تواند اتحادیه اروپا باشد، جایی که پس از اجرای مکانیزم تنظیم مرز کربن (CBAM)، جایگزینی آهن خام با مواد اولیه کم‌کربن در تولید فولاد به مسئله‌ای مهم تبدیل خواهد شد.

گام اول: گذار کامل به منابع انرژی تجدیدپذیر

با وجود فرصت‌های شروع مشابه، سرعت کاهش کربن در کشورهای GCC بسیار متفاوت است. عربستان سعودی و بحرین اعلام کرده‌اند که قصد دارند تا سال ۲۰۶۰ به سطح صفر انتشار کربن برسند، در حالی‌که امارات و عمان این هدف را تا سال ۲۰۵۰ دنبال می‌کنند. قطر و کویت اما اهداف کمتری در نظر گرفته‌اند: کاهش ۲۵ درصدی و ۷.۴ درصدی انتشار تا سال ۲۰۳۵ به ترتیب.

میزان سرمایه‌گذاری‌های برنامه‌ریزی‌شده نیز متفاوت است. راهبرد ملی «چشم‌انداز ۲۰۳۰» عربستان سعودی ۱۸۶.۵ میلیارد دلار را برای پروژه‌های تولید و توزیع انرژی‌های تجدیدپذیر تا سال ۲۰۳۰ اختصاص داده است. در مقابل، دولت امارات تا سال ۲۰۵۰ حدود ۶۳ میلیارد دلار برای این اهداف صرف خواهد کرد.

در نتیجه، شرکت‌های فولادی در کشورهای خلیج فارس نیز نقشه‌های راهی بر اساس این خطوط راهنمای ملی توسعه داده‌اند. در حال حاضر، صنعت فولاد خلیج فارس کاملاً متشکل از واحدهای کوره قوس الکتریکی (EAF) است که عمدتاً از DRI برای تولید فولاد استفاده می‌کنند. حتی محصولات تخت در شرکت فولاد الاتفاق عربستان نیز با استفاده از فولاد الکتریکی تولید می‌شود.

نبود زغال‌سنگ در زنجیره فناوری منجر به کاهش انتشار CO₂ شده است. شرکت‌های ISPC و Hadeed در عربستان سعودی به ازای هر تن فولاد نهایی، ۱.۴ تن CO₂ منتشر می‌کنند، قطر استیل ۱.۳۴ تن، امارات استیل ۰.۶۷ تن (شامل دامنه ۱ و ۲)، و جندال استیل صُحار در عمان ۱.۰۵ تن. این موضوع به تولیدکنندگان فولاد در GCC امکان می‌دهد تا محصولات خود را «سبز» معرفی کنند. با در نظر گرفتن میانگین جهانی ۱.۳۷ تن برای فرایند DRI-EAF، آن‌ها در وضعیت مطلوبی هستند. اما هنوز جا برای بهبود وجود دارد.

کاهش شدید ردپای کربنی امارات استیل به دلیل استفاده ۸۶ درصدی از برق تولیدشده از منابع تجدیدپذیر است. در مقابل، قطر استیل هنوز هیچ استفاده‌ای از انرژی تجدیدپذیر در تولید خود ندارد و نقشه راه این شرکت برای سال‌های ۲۰۲۲ تا ۲۰۲۶ هیچ برنامه‌ای در این زمینه ارائه نمی‌دهد. به همین دلیل، میزان انتشار در آن دو برابر بیشتر است. در همین حال، مشخص است که گذار کامل به انرژی تجدیدپذیر، وظیفه‌ای است که در آینده‌ای نزدیک بر دوش همه تولیدکنندگان فولاد GCC خواهد بود.

با توجه به منابع مالی هنگفت در کشورهای خلیج فارس و پتانسیل طبیعی آن‌ها، این گذار کار سختی به نظر نمی‌رسد. سطح تابش خورشید در این منطقه بین ۲۲۰۰ تا ۲۵۰۰ کیلووات‌ساعت بر متر مربع است که از بالاترین‌ها در جهان محسوب می‌شود. این ترکیب ایده‌آلی برای توسعه انرژی خورشیدی است. و این توسعه در حال انجام است، هرچند در کشورها به‌گونه‌ای متفاوت.

– ظرفیت منابع تجدیدپذیر عربستان در سال ۲۰۲۴ حدود ۴.۵ گیگاوات بود. تا پایان ۲۰۲۶، ساخت ۱۱ نیروگاه خورشیدی دیگر با ظرفیت مجموع ۱۱.۴ گیگاوات به پایان خواهد رسید. تا سال ۲۰۳۰، سهم انرژی تجدیدپذیر در تراز انرژی این کشور باید به ۵۰ درصد برسد. یکی از بزرگ‌ترین پروژه‌های در حال توسعه، نیروگاه خورشیدی الشعیبة ۲ با ظرفیت ۲.۰۳ گیگاوات است.

– امارات در سال ۲۰۲۴ حدود ۶.۳ گیگاوات ظرفیت انرژی تجدیدپذیر داشت که ۲۷.۸ درصد از تراز انرژی را شامل می‌شد. این رقم تا سال ۲۰۳۰ به ۳۲ درصد خواهد رسید. اگر دولت پروژه‌های کلیدی مانند دو نیروگاه خورشیدی ۱.۵ گیگاواتی در ابوظبی و مرحله ششم پارک خورشیدی MBR با ظرفیت ۱.۸ گیگاوات را عملی کند، این رقم می‌تواند بیشتر هم شود.

– قطر در آوریل امسال دو نیروگاه خورشیدی با ظرفیت مجموع ۰.۸۷۵ گیگاوات افتتاح کرد. هزینه پروژه ۶۳۰ میلیون دلار بود. در نتیجه، ظرفیت انرژی تجدیدپذیر این کشور به ۱.۶۷۵ گیگاوات رسید. تا سال ۲۰۳۰، این رقم باید به ۴ گیگاوات افزایش یابد، عمدتاً به‌واسطه ساخت نیروگاه خورشیدی ۲ گیگاواتی دُخان که برای تکمیل در سال ۲۰۲۹ برنامه‌ریزی شده است. در آن زمان، سهم انرژی تجدیدپذیر در تراز انرژی قطر به ۳۵ درصد خواهد رسید.

– در عمان، امسال دو نیروگاه خورشیدی هر یک با ظرفیت ۵۰۰ مگاوات به بهره‌برداری رسیدند و سهم انرژی تجدیدپذیر به ۱۰ درصد رسید. در ژوئن امسال، وزارت انرژی عمان اعلام کرد که دو پروژه برای احداث دو نیروگاه بادی (عمان تنها کشور منطقه با پتانسیل توسعه انرژی بادی است) با ظرفیت مجموع ۲ گیگاوات آغاز خواهد شد. این پروژه‌ها تا پایان سال ۲۰۲۷ به بهره‌برداری خواهند رسید. تا سال ۲۰۳۰، سهم انرژی تجدیدپذیر به ۳۰ درصد خواهد رسید.

– برنامه اقدام ملی انرژی تجدیدپذیر بحرین رسیدن به ۵ درصد تا سال ۲۰۲۵ را هدف قرار داده است، که با ساخت نیروگاه خورشیدی شمس الدُر تحقق خواهد یافت. این نخستین تأسیسات از این نوع در بحرین است. تا سال ۲۰۳۵، این رقم به ۱۰ درصد خواهد رسید. در حال حاضر، بخش انرژی بحرین ۱۰۰ درصد وابسته به گاز است.

– در سال ۲۰۲۲، کویت تنها ۰.۳ درصد برق خود را از منابع تجدیدپذیر دریافت کرد، در حالی‌که هدف آن ۵ درصد بود. تا سال ۲۰۳۰ این رقم باید به ۱۵ درصد برسد. در حال حاضر، تنها یک نیروگاه خورشیدی ۳۰ مگاواتی در منطقه الجهراء دارد که همین امسال به بهره‌برداری رسید. رسانه‌ها از پیشنهاد ساخت مجموعه‌ای با ظرفیت ۵ گیگاوات توسط سرمایه‌گذاران خبر دادند، اما این پروژه از حمایت دولت برخوردار نشد.

در نتیجه، در زمینه کربن‌زدایی از صنعت فولاد، در منطقه رهبران مشخصی وجود دارند و کشورهای عقب‌مانده نیز به‌وضوح دیده می‌شوند. این تفاوت مستقیماً به سیاست‌های دولتی در زمینه توسعه انرژی تجدیدپذیر مربوط می‌شود.

گام دوم: گذار به هیدروژن

مواد اولیه مورد استفاده در تولید آهن اسفنجی (DRI) در کشورهای خلیج فارس شامل سنگ آهن وارداتی و گاز طبیعی داخلی است که ذخایر آن بسیار عظیم است. به همین دلیل، این منطقه در تولید DRI پیشتاز جهانی محسوب می‌شود.

بخش عمده‌ای از انتشار CO₂ در صنعت فولاد این کشورها ناشی از همین تولید DRI است – معادل ۰.۸۹ تن به ازای هر تن تولید. بنابراین، گام بعدی در روند کاهش کربن، جایگزینی گاز طبیعی در کوره‌های احیا با هیدروژن خواهد بود.

در حال حاضر، عربستان سعودی، امارات متحده عربی و عمان نقشه‌راه‌هایی رسمی برای توسعه زیرساخت هیدروژن تدوین کرده‌اند. در این میان، عمان رهبری منطقه‌ای در تولید H₂ را در اختیار دارد: پنج مورد از ده مجتمع بزرگ فعلی یا آینده تولید هیدروژن خاورمیانه تا سال ۲۰۳۰ در این کشور واقع شده‌اند.

برنامه «چشم‌انداز ۲۰۴۰» عمان پیش‌بینی کرده است که تا سال ۲۰۵۰، ۱۴۰ میلیارد دلار در اقتصاد هیدروژن سرمایه‌گذاری شود. این برنامه تولید حداقل ۱ میلیون تن هیدروژن سبز در سال تا ۲۰۳۰، ۳.۷۵ میلیون تن تا ۲۰۴۰، و ۸.۵ میلیون تن تا ۲۰۵۰ را هدف‌گذاری کرده است. به این ترتیب، عمان نه‌تنها نیازهای داخلی خود برای کربن‌زدایی کامل از صنایع، از جمله بخش فولاد، را برطرف خواهد کرد بلکه توانایی صادرات آن را نیز خواهد داشت. بازار هدف نخست، اتحادیه اروپا خواهد بود.

امارات قصد دارد تا سال ۲۰۳۱، سالانه ۱.۴ میلیون تن هیدروژن تولید کند و این رقم تا ۲۰۵۰ به ۱۵ میلیون تن برسد. تا سال ۲۰۳۱، دو کارخانه هیدروژن با استفاده از انرژی تجدیدپذیر ساخته خواهد شد و تا سال ۲۰۵۰، این تعداد به پنج مورد خواهد رسید.

عربستان نیز قصد دارد تا سال ۲۰۳۰، ۱.۲ میلیون تن هیدروژن سبز تولید کند. هدف بسیار بلندپروازانه‌تر برای سال ۲۰۵۰ این است که ۳۷ درصد از تقاضای جهانی H₂ را تأمین کند. نخستین پروژه کربن‌زدایی صنعتی در این کشور در حال اجراست، اما نه در بخش فولاد، بلکه در تولید کودهای معدنی. این پروژه تحت عنوان «نئوم» با بودجه ۵ میلیارد دلار شامل یک مجتمع انرژی سبز ۴ گیگاواتی و تأسیسات تولید هیدروژن و آمونیاک سبز است. محصولات آن برای سال ۲۰۲۷ روانه بازار خواهند شد.

در حال حاضر، بحرین و کویت هیچ‌گونه ظرفیت تولید هیدروژن ندارند. قطر ظرفیت سالانه تولید ۱.۲ میلیون تن هیدروژن را دارد، اما این هیدروژن خاکستری است و فرایند جذب کربن در آن لحاظ نشده است.

گام سوم: جذب کربن و پروژه‌های جدید

کشورهای GCC پتانسیل عظیمی برای جذب و ذخیره‌سازی کربن (CCUS) دارند. ذخایر نفت و گاز خالی، امکان ذخیره‌سازی کربن جامد پس از جذب CO₂ را بدون نیاز به ساخت تأسیسات اختصاصی فراهم می‌کند. با این حال، این گزینه هنوز برای صنعت فولاد منطقه جذابیت زیادی ندارد.

دلیل این مسئله در مثال اقتصاد بزرگ منطقه یعنی عربستان قابل مشاهده است. دامنه هزینه‌های جذب کربن از ۱۱ تا ۷۶ دلار به ازای هر تن بسیار متغیر است که به غلظت CO₂ در گازهای خروجی بستگی دارد. بیشترین غلظت در تولید کودهای معدنی مشاهده می‌شود که در نتیجه، جذب آن ساده‌تر است. در مقابل، CO₂ در فولادسازی به‌صورت رقیق تولید می‌شود که هزینه جذب آن را بالا می‌برد.

در حال حاضر تنها یک پروژه فعال CCUS در صنعت فولاد منطقه وجود دارد که توسط شرکت امارات استیل و شرکت نفت و گاز ADNOC اجرا می‌شود. تأسیسات CCU در کارخانه فولاد «الریاض» قرار دارد و می‌تواند تا ۸۰۰ هزار تن CO₂ در سال جذب کند. کربن حاصل برای دفن به میادین نفتی ADNOC در رمیثه و باب منتقل می‌شود.

پروژه بعدی مربوط به شرکت جندال شادید عمان است که از سال ۲۰۲۳ آغاز شده و شامل ساخت تأسیساتی برای جذب و تبدیل CO₂ به کربن جامد با ظرفیت ۲۷۰۰ تن در سال است. این طرح می‌تواند تا ۷۰۰ هزار تن از گازهای گلخانه‌ای را در سال خنثی کند. انتظار می‌رود که تجهیزات تا سال ۲۰۲۷ به ظرفیت کامل برسد.

همچنین، برخلاف هند که بر اساس اصل «اول بساز، بعداً کربن‌زدایی کن» در حال توسعه ظرفیت فولاد است، در کشورهای GCC تمام پروژه‌های جدید فولاد با در نظر گرفتن بی‌طرفی کربنی طراحی می‌شوند:

– جندال شادید در حال ساخت کارخانه‌ای در دُقما با ظرفیت ۵ میلیون تن فولاد سبز در سال است. این پروژه با استفاده از هیدروژن سبز و انرژی تجدیدپذیر اجرا خواهد شد و تکمیل آن برای سال ۲۰۲۶ برنامه‌ریزی شده است.

– شرکت آرامکو و صندوق سرمایه‌گذاری عمومی عربستان با همکاری شرکت چینی بائو استیل، کارخانه‌ای با ظرفیت ۱.۵ میلیون تن ورق فولادی در سال احداث می‌کنند. تجهیزات آن (کوره EAF و ماژول‌های DRI) از ابتدا برای استفاده از هیدروژن طراحی شده‌اند.

– شرکت برزیلی Vale قصد دارد مجتمع بزرگی در منطقه صنعتی رأس‌الخیر عربستان برای تولید سالانه ۱۲ میلیون تن CBI بسازد. قرارداد اجاره زمین در ژانویه سال جاری امضا شده است. تولید اولیه با گاز طبیعی آغاز می‌شود، اما بعداً با هیدروژن جایگزین خواهد شد.

– شرکت Bahrain Steel قصد دارد ظرفیت تولید DRI خود را تا سال ۲۰۲۸ به ۲۴ میلیون تن افزایش دهد (در مقایسه با ۱۲ میلیون تن در سال ۲۰۱۹). از این میزان، ۴ میلیون تن برای کارخانه آتی گروه Essar هند در رأس‌الخیر در نظر گرفته شده است. همچنین برنامه‌ ساخت کارخانه‌ای با ظرفیت ۵ میلیون تن DRI در سال را دارد.

– امارات استیل در نظر دارد تا سال ۲۰۲۷ کارخانه جدیدی با ظرفیت ۲.۵ میلیون تن DRI در سال راه‌اندازی کند. تکمیل اولیه برای مارس ۲۰۲۶ برنامه‌ریزی شده بود، اما به‌احتمال زیاد به درخواست طرف ژاپنی، زمان‌بندی به تعویق افتاده است. انتظار می‌رود حدود ۵۰ درصد از تولید این کارخانه به شرکت JFE Steel ژاپن صادر شود.

چالش‌ها و ریسک‌ها

در پایان ماه می، بلومبرگ گزارشی درباره دشواری‌های پروژه نئوم در فروش محصولات خود منتشر کرد. بنا بر منابع این خبرگزاری، این پروژه تاکنون تنها نیمی از تولید آینده خود را به فروش رسانده است. از این‌رو، راه‌اندازی تجاری پروژه احتمالاً به زمان دیگری موکول خواهد شد.

بدیهی است که یافتن خریدار برای فولاد سبز به‌هیچ‌وجه آسان‌تر از فروش آمونیاک سبز نیست. این مسئله دلیل احتیاط شرکت‌های فولادی منطقه در اجرای فناوری‌های هیدروژنی را توضیح می‌دهد.

در حال حاضر تنها پروژه پایلوت در این زمینه در کارخانه امارات استیل در ابوظبی اجرا شده است. در این مجموعه، الکترولایزرهایی با ظرفیت مجموع ۲.۱ مگاوات نصب شده‌اند که سالانه ۳۵۰.۴ تن هیدروژن سبز تولید می‌کنند. این محصول مستقیماً به کوره‌هایی وارد می‌شود که در آن فرایند DRI انجام می‌شود. این تنها پروژه از این نوع در منطقه خاورمیانه و شمال آفریقا (MENA) است و در حال حاضر پیش‌نیازی برای گسترش آن وجود ندارد.

بازار فولاد GCC بسیار باز است. تنها اقدام حمایتی موجود، تعرفه ضددامپینگ ۱۰ درصدی برای میلگرد در امارات است. این بدان معناست که تولیدکنندگان فولاد با انتشار پایین باید با محصولات ارزان‌قیمت آسیای جنوب شرقی، که در کارخانه‌های BF-BOF تولید می‌شوند، رقابت کنند – و آن‌ها در این رقابت تاب‌آوری کافی ندارند.

در نیمه اول ژوئیه، قیمت پیشنهادی کارخانه‌های سعودی برای بیلت تجاری ۴۹۶ دلار به ازای هر تن در محل کارخانه بود (کاهش ۱۶ دلاری نسبت به ژوئن). در همین حال، واردکنندگان چینی آماده بودند تا با قیمت ۴۵۶ تا ۴۶۵ دلار به صورت CFR عرضه کنند. بنابراین اگر جایی نیاز فوری به اجرای CBAM داشته باشد، آن‌جا کشورهای GCC هستند، نه اتحادیه اروپا. در چنین صورتی، گذار سبز در صنعت فولاد خلیج فارس می‌تواند به‌طور چشمگیری شتاب گیرد. همچنین، اگر عربستان و سایر کشورهای GCC بتوانند هدف کاهش هزینه تولید هیدروژن سبز به زیر ۲ دلار به ازای هر کیلوگرم را تا سال ۲۰۳۰ محقق کنند، اوضاع به کلی تغییر خواهد کرد.