چشم‌انداز فولاد سبز کره جنوبی چگونه است؟

به گزارش فولاد نیوز، نقشه راه کاهش کربن صنعت فولاد کره جنوبی پیش‌بینی می‌کند که تا سال ۲۰۵۰ به بی‌طرفی کربنی دست یابد. تا آن زمان، باید انتشار گازهای گلخانه‌ای شرکت‌های پوسکو، هیوندای استیل و دونگ‌کوک استیل نسبت به سال ۲۰۱۸، ۹۵ درصد کاهش یابد. همه این شرکت‌ها از بازیگران موفق صنعت فولاد جهان هستند که تمرکز خود را بر تولید محصولات با حاشیه سود بالا قرار داده‌اند. بنابراین، با توجه به توان مالی، این هدف کاملاً واقع‌بینانه به نظر می‌رسد.

سه مسیر برای رسیدن به یک هدف

متالورژی یکی از اصلی‌ترین منابع انتشار دی‌اکسید کربن در کره جنوبی است. در سال ۲۰۱۸، این بخش ۳۹ درصد از کل انتشار گازهای گلخانه‌ای صنعت ملی را به خود اختصاص داد که معادل ۳۷۲.۸۷ میلیون تن بدون احتساب Scope 3 بود. این مسئله به دلیل سهم قابل توجه کارخانه‌های کوره بلند-کوره اکسیژنی (BF-BOF) در حجم کلی تولید فولاد است. در سال‌های بعد، سهم کارخانه‌های کوره قوس الکتریکی (EAF) حتی کاهش یافت و مشکل را تشدید کرد. بنابراین، استراتژی کاهش کربن صنعت عمدتاً جایگزینی جزئی ظرفیت‌های BF-BOF موجود با EAFها را پیش‌بینی می‌کند.

پوسکو، بزرگ‌ترین بازیگر صنعت، باید بیشترین تلاش را انجام دهد. تمام تولید فولاد این شرکت در کارخانه‌های BF-BOF صورت می‌گیرد. علاوه بر این، کارخانه اصلی پوزکو، گوانگیانگ، در سال ۲۰۲۲ از نظر میزان انتشار CO2 بین کارخانه‌های فولاد در دنیا رتبه اول را داشت. در مقابل، برای شرکت دوم یعنی هیوندای استیل، اوضاع آسان‌تر است؛ زیرا این شرکت هم ظرفیت‌های BF-BOF و هم EAF را دارد. در نهایت، دونگ‌کوک استیل که سومین شرکت بزرگ است، تمام فولاد خود را با استفاده از EAF تولید می‌کند که بر این اساس محصولاتش در دسته فولاد سبز قرار می‌گیرند.

هیوندای استیل نیز عملکرد قابل قبولی دارد، اما این داده‌ها ترکیبی است؛ برای BF-BOF میزان انتشار ۲.۲ هزار تن و برای EAF میزان ۰.۶ هزار تن است. به عبارت دیگر، این تولیدکننده عملاً محصولات نیمه‌سبز دارد. بر اساس این داده‌ها مشخص می‌شود کدام فولادسازان کره‌ای به هدف خالص صفر سال ۲۰۵۰ نزدیک‌تر هستند و کدام در حال تلاش برای رسیدن به آنند و دلایل این تفاوت‌ها چیست. بنابراین هر شرکت استراتژی خاص خود را دارد.

پوسکو: شرط‌بندی روی فناوری HyREX

نقشه راه کاهش کربن تولید فولاد شامل سه مرحله است:

مرحله اول تا سال ۲۰۳۰ ادامه خواهد داشت و تمرکز اصلی بر اجرای اقدامات بهره‌وری انرژی و گسترش استفاده از مواد دوستدار محیط زیست‌تر (ضایعات، آهن مستقیم احیا شده DRI، آهن گندله‌ای HBI) خواهد بود که سهم آهن خام در فرایند فولادسازی را کاهش می‌دهد. این مرحله باید انتشار CO2 را ۲۰ درصد نسبت به ۲۰۱۸ کاهش دهد و به ۶.۳ میلیون تن معادل کربن برساند.

مرحله دوم تا سال ۲۰۴۰ شامل استفاده از هیدروژن در کوره‌های بلند برای کاهش سهم کک خواهد بود. همچنین فناوری جذب و ذخیره کربن (CCUS) نیز به کار گرفته می‌شود. در این مرحله امکان اجرای پروژه‌های جذب کربن در اندونزی و استرالیا بررسی می‌شود و شرکت با تولیدکنندگان نفت و گاز محلی تفاهم‌نامه امضا کرده است. این مرحله باعث کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای تا ۵۰ درصد نسبت به ۲۰۱۸ و رسیدن به ۳.۹۴ میلیون تن خواهد شد.

مرحله نهایی که باید تا ۲۰۵۰ تکمیل شود، شامل انتقال از فناوری BF-BOF به HyREX است. نوآوری این فناوری در این است که DRI تولید شده با هیدروژن و گاز طبیعی جابه‌جا نمی‌شود و بلافاصله در کوره حرارتی سنگ معدن برای تولید آهن خام استفاده می‌شود. در سال ۲۰۲۴، شرکت قراردادی با Primetals Technologies برای توسعه و تامین تجهیزات یک پروژه آزمایشی با ظرفیت ۳۰۰ هزار تن در سال امضا کرد که ساخت آن پس از ۲۰۳۰ در کارخانه پوسکو پوهانگ آغاز خواهد شد.

پوسکو همچنین قصد دارد ظرفیت تولید خود را افزایش دهد و در همین راستا در سال ۲۰۲۴ ساخت یک کارخانه EAF با ظرفیت ۲.۵ میلیون تن در سال در کارخانه گوانگیانگ را آغاز کرد که هزینه آن ۴۵۰ میلیون دلار برآورد شده است.

از سال ۲۰۴۰، تولید فولاد در تمام کارخانه‌ها باید ۱۰۰ درصد با برق سبز (e/e) تامین شود. برای این منظور، پوزکو در حال ارتقاء تجهیزات نیروگاه گازی ۳.۴ گیگاواتی خود در اینچئون برای استفاده از هیدروژن است.

هیوندای استیل: نجات توسط Hy-Cube

ظرفیت تولید فولاد هیوندای استیل به طور مساوی بین BF-BOF و EAF توزیع شده و هر کدام ۱۲ میلیون تن در سال است. این شرکت قصد دارد تا سال ۲۰۳۰، انتشار CO2 را نسبت به سال ۲۰۱۸ به میزان ۱۲ درصد کاهش دهد که هدفی معتدل‌تر نسبت به پوزکو است، اما شدت انتشار کربن آن نیز پایین‌تر است.

هیوندای استیل روی نوآوری‌های خود حساب کرده است که در قالب مفهوم Hy-Cube توسعه یافته‌اند. این شرکت در حال توسعه فناوری (در مرحله آزمایش) افزودن فولاد الکتریکی از EAF به BF است. برای این منظور، قصد دارد EAF غیرفعال شده در کارخانه تانگیر با ظرفیت ۱ میلیون تن در سال را دوباره راه‌اندازی کند. در نتیجه، انتشار مشخص از تولید کوره بلند باید به ۱.۸ تن CO2 کاهش یابد.

مرحله دوم از سال ۲۰۲۹ آغاز می‌شود و روند معکوسی است که در آن آهن خام از BF به EAF وارد می‌شود و انتشار را به ۱.۴ تن کاهش می‌دهد. تفاوت کلیدی این دو روش مخلوط کردن در فناوری پالایش فولاد از ناخالصی‌ها است.

اولویت‌های دیگر تا ۲۰۳۰ شامل کاهش مصرف برق در کارخانه‌های سینترینگ، معرفی سیستم کوئنچ خشک (CDQ)، آزمایش تزریق هیدروژن و LNG به کوره بلند و افزایش سهم ضایعات، DRI و HBI در مواد اولیه است.

نکته قابل توجه این است که نقشه راه کاهش کربن هیوندای استیل اهدافی فراتر از ۲۰۳۰ ندارد، در حالی که سند مشابه گروه هیوندای موتور که شامل هیوندای استیل است، کاهش ۴۰ درصدی انتشار CO2 تا ۲۰۳۵، ۶۰ درصد تا ۲۰۴۰ و ۱۰۰ درصد تا ۲۰۴۵ را پیش‌بینی کرده است. با توجه به اینکه ۶۰ تا ۷۰ درصد فولاد خریداری شده توسط این خودروساز درون گروه تامین می‌شود، منطقی است که هیوندای استیل نیز پس از ۲۰۳۰ باید انتشار خود را کاهش دهد، اگرچه ارتباط مستقیمی وجود ندارد چون فولاد تا ۳۵ درصد از ردپای کربنی خودرو را تشکیل می‌دهد.

با این وجود، هیوندای استیل هدف دستیابی به بی‌طرفی کربنی تا ۲۰۵۰ را اعلام کرده است و در اکتبر ۲۰۲۳ قراردادی با Primetals Technologies برای تحقیق در زمینه کاهش انتشار CO2 امضا کرده که عمدتاً به امکان استفاده از هیدروژن در تولید کوره بلند مربوط می‌شود.

برای تولید فولاد الکتریکی، این شرکت قصد دارد انتشار مشخص را از طریق فناوری H2-DRI به ۰.۲ تن کاهش دهد که این میزان گازهای گلخانه‌ای با فناوری CCUS خنثی خواهد شد.
هیوندای استیل همچنین برنامه دارد تا سال ۲۰۵۰ به خودکفایی ۱۰۰ درصدی در برق برسد و برای این منظور ساخت یک نیروگاه گازی ۰.۵ گیگاواتی را سال گذشته آغاز کرده است. حجم تولید فعلی شرکت نیازمند ۲.۱ گیگاوات است و در حال حاضر یک نیروگاه ۰.۱ گیگاواتی با استفاده از گاز کوره بلند دارد.

دونگ‌کوک استیل: پیشرو در کاهش کربن

سومین تولیدکننده بزرگ فولاد کره جنوبی کمترین میزان انتشار را دارد. یکی از کوره‌های قوس الکتریکی آن در کارخانه اینچئون تحت عنوان Eco-Arc شناخته می‌شود که به دلیل پیش‌گرمایش ضایعات و سیستم بارگیری پیوسته، ۳۰ درصد برق کمتری نسبت به سایر EAF ها مصرف می‌کند. بنابراین، برنامه کوتاه‌مدت شرکت ساخت چنین زیرساخت‌هایی برای تمام کوره‌های الکتریکی است که جزو نوآوری‌ها محسوب می‌شود.

دونگ‌کوک استیل حوزه‌های کاهش کربن را به دو بخش تولید فولاد و انرژی تقسیم کرده است. در بخش انرژی، برنامه‌ریزی برای دیجیتال‌سازی سیستم مدیریت انرژی تا سال ۲۰۳۰ و جایگزینی تجهیزات با کارایی پایین در نظر گرفته شده است.

در بلندمدت تا سال ۲۰۵۰، جهت تولید به سمت هیدروژن و دیجیتال‌سازی بیشتر از جمله هوش مصنوعی خواهد رفت و در بخش انرژی، توسعه نیروگاه‌های خورشیدی مد نظر است.
به این ترتیب، دونگ‌کوک استیل قصد دارد انتشار CO2 را به میزان زیر کاهش دهد:

* تا سال ۲۰۳۰ به میزان ۱۰ درصد نسبت به ۲۰۱۸، معادل ۲۷۷ هزار تن کربن
* تا سال ۲۰۴۰ به میزان ۲۸ درصد، معادل ۲۲۳ هزار تن
* تا سال ۲۰۵۰ به میزان ۱۰۰ درصد (بی‌طرفی کربنی)

منابع برای کاهش کربن

تحقق برنامه‌های سبز شرکت‌های کره‌ای بدون منابع لازم – انرژی‌های تجدیدپذیر (RES)، هیدروژن و ضایعات فولادی – ممکن نیست. این مسائل در سطح سیاست‌های ملی توسعه و تشویق قرار گرفته‌اند.

کره جنوبی قصد دارد تا سال ۲۰۵۰ به اقتصاد کربن‌خنثی دست یابد. برای این منظور، تا سال ۲۰۳۴، ۳۰ نیروگاه زغال‌سنگی در کشور تعطیل خواهند شد و جای آن‌ها را منابع انرژی تجدیدپذیر و نیروگاه‌های هسته‌ای خواهند گرفت. تا سال ۲۰۳۶، دو واحد نیروگاه هسته‌ای به ظرفیت ۱.۴ گیگاوات هر کدام به علاوه یک واحد مدولار ۰.۷ گیگاوات ساخته خواهند شد.

بر اساس طرح پایه توسعه صنعت برق ۲۰۲۴-۲۰۳۸، توازن انرژی ملی به شرحی تغییر خواهد کرد که شامل تبدیل ۱۲ نیروگاه زغال‌سنگی به سوخت‌های جایگزین است. تا سال ۲۰۳۸، هیدروژن باید ۶.۲ درصد از ترکیب انرژی را تشکیل دهد. در حال حاضر، کره جنوبی هیدروژن «خاکستری» تولید می‌کند که ردپای کربنی بالایی دارد.

نقشه راه اقتصاد هیدروژن کره جنوبی که توسط وزارت تجارت، صنعت و انرژی تصویب شده است، پیش‌بینی می‌کند تولید هیدروژن از ۰.۲۲ میلیون تن در سال ۲۰۲۰ به ۱.۹۴ میلیون تن در سال ۲۰۳۰ افزایش یابد که شامل ۰.۲۵ میلیون تن هیدروژن سبز، ۰.۷۵ میلیون تن هیدروژن آبی و ۰.۹۴ میلیون تن هیدروژن خاکستری است. شرکت‌های محلی قصد دارند ۱.۹۶ میلیون تن هیدروژن سبز اضافی نیز وارد کنند.

بدیهی است که بخش عمده این مقدار در صنایع برق و سیمان مصرف خواهد شد و متالورژی در این مرحله سهم ناچیزی در مصرف کل دارد. تا سال ۲۰۵۰، تولید هیدروژن سبز به ۳ میلیون تن و هیدروژن آبی به ۲ میلیون تن افزایش خواهد یافت و کره جنوبی قصد دارد ۲۲.۹ میلیون تن هیدروژن سبز از خارج وارد کند. تا آن زمان، استفاده از هیدروژن خاکستری کاملاً متوقف خواهد شد.

قدرت اقتصاد کره جنوبی بر پایه مهندسی مکانیک توسعه یافته است که بخش عمده جمع‌آوری ضایعات فولادی را تولید می‌کند. با این حال، کره جنوبی در حال حاضر واردکننده خالص ضایعات است. در سال ۲۰۲۴، حجم خریدهای خارجی به ۱.۱۵ میلیارد دلار رسید و صادرات ۳۰۵ میلیون دلار بود.

کل بازار ضایعات فولاد در کره جنوبی در سال ۲۰۲۴ حدود ۴.۸ میلیارد دلار برآورد شده است که تقریباً ۲۰ درصد آن واردات خارجی است و این سهم با ساخت کارخانه‌های جدید EAF که جایگزین ظرفیت‌های BF-BOF می‌شوند، افزایش خواهد یافت.

جریان اصلی واردات ضایعات فولادی کره جنوبی از ژاپن است که در سال ۲۰۲۴، ۶۰ درصد تامین خارجی را تشکیل می‌دهد. اما حتی در ژاپن، تولیدکنندگان از جمله نیپون استیل در تلاش برای تغییر از BF-BOF به EAF برای رسیدن به بی‌طرفی کربنی هستند که به معنی کاهش شدید عرضه صادراتی در میان‌مدت است، زیرا تقاضای داخلی برای ضایعات در ژاپن افزایش خواهد یافت.

ضایعات آمریکایی و روسی به دلیل هزینه‌های لجستیکی گران‌تر خواهند بود. بنابراین، می‌توان محدودیت‌ها یا حتی ممنوعیت کامل صادرات ضایعات از کره جنوبی پس از ۲۰۳۰ را پیش‌بینی کرد. در حال حاضر، فولادسازان محلی در تلاش‌اند پایگاه جمع‌آوری ضایعات خود را به حداکثر برسانند.

برای مثال، پوسکو در سال‌های ۲۰۲۳ تا ۲۰۲۵، ۱۴۰ میلیون دلار در این زمینه سرمایه‌گذاری کرده و تعداد مراکز جمع‌آوری ضایعات را از ۴ به ۸ افزایش داده است. همچنین اعلام شده که این مراکز در خارج از کشور نیز راه‌اندازی خواهد شد. به طور طبیعی، سایر تولیدکنندگان فولاد کره جنوبی نیز این مسیر را دنبال خواهند کرد.

سیاست سبز دولت

دولت متالورژی را از سایر صنایع و بخش‌های اقتصاد که مشمول کاهش کربن هستند، جدا نمی‌کند. کره جنوبی اولین کشور در جنوب شرق آسیا بود که در سال ۲۰۱۵، سیستم ملی تجارت انتشار CO2 را راه‌اندازی کرد. در حال حاضر، K-ETS، ۷۹ درصد کل انتشار گازهای گلخانه‌ای را پوشش می‌دهد، اما شامل صنعت فولاد نمی‌شود و شرکت‌های فولادی هنوز سهمیه‌های رایگان دریافت می‌کنند.

در پی روندهای بازار، آن‌ها برندهای اکولوژیکی فولاد خود را ایجاد کرده‌اند؛ پوزکو «Posco Greenable» و هیوندای استیل «HyECOsteel» را دارند. اما کره جنوبی استاندارد دولتی رسمی و تایید شده‌ای برای فولاد سبز ندارد (مانند هند).

در سال ۲۰۲۴، اعلام شد دولت مشورت‌هایی با نمایندگان صنعت برای معرفی CBA (معیار تطبیقی کربن) در کره جنوبی آغاز کرده است، اما پس از آن خبری درباره پیشرفت این ابتکار که هدف آن تشویق به تولید فولاد بدون کربن است منتشر نشده است. با این حال، این به معنای نبود حمایت دولتی کامل از شرکت‌های محلی نیست.

از اواخر ۲۰۲۱، کره جنوبی دارای طبقه‌بندی سبز ملی به نام K-Taxonomy است که معیارهای محیط زیستی برای ۶۹ نوع فعالیت اقتصادی دارد. رعایت این شرایط به شرکت‌ها از جمله شرکت‌های فولادی اجازه می‌دهد تا تامین مالی خارجی برای پروژه‌های کاهش کربن را با شرایط ترجیحی جذب کنند. به‌ویژه، آن‌ها می‌توانند ضمانت‌های بیمه‌ای از شرکت دولتی Korea Trade Insurance Corporation و بانک صادرات-واردات کره دریافت کنند که هزینه وام‌ها را کاهش می‌دهد.

پوسکو در این زمینه تجربه دارد و در سال ۲۰۲۱، ۷۰۰ میلیون دلار اوراق قرضه سبز با بازده کم منتشر کرد. در سال ۲۰۲۳، هیوندای موتورز نیز وامی سبز به مبلغ ۹۴۰ میلیون دلار برای ساخت کارخانه‌های مونتاژ باتری خودروهای برقی در آمریکا با شرایط بسیار مناسب دریافت کرد. طبیعتاً هیوندای استیل نیز می‌تواند از این تجربه برای پروژه‌های خود بهره ببرد.

با این وجود، علی‌رغم توان مالی قابل توجه، شرکت‌های فولاد کره جنوبی تمایل دارند که روند گذار به سبز را با عجله انجام ندهند و استراتژی‌های کاهش کربن خود را بر چشم‌انداز بلندمدت ۲۵ تا ۳۰ ساله بنا کرده‌اند.