روزگارمعدن: ضرورت حرکت ایران به سمت تولید فولاد سبز

روزگارمعدن: ضرورت حرکت ایران به سمت تولید فولاد سبز : عنوان 
1400/11/05 : تاریخ انتشار
به گزارش می‌متالز، در این نشست به بررسی وضعیت فناوری در صنعت فولاد پرداخته شد که در ادامه مشروح آن را می‌خوانید. دستیابی ایران به کربن صفر در ۲۰۶۰ بهرام سبحانی، رئیس انجمن تولیدکنندگان فولاد ایران در این نشست اظهار کرد: در سال ۲۰۲۰ کل دنیا ۱ میلیارد و ۸۷۷ میلیون تن فولاد تولید کرد که بیش از ۵۶ درصد آن تنها در چین تولید شده است و پس از آن اتحادیه اروپا، هند، ژاپن، امریکا، روسیه، کره جنوبی، ترکیه و برزیل و ایران به عنوان دهمین تولید‌کننده با حدود ۳۰ میلیون تن فولاد در این دسته بندی قرار گرفت. وی ادامه داد: البته ظرفیت امسال می‌توانست تا ۳۵ میلیون تن باشد، اما به دلیل مشکل قطعی برق در تابستان و چالش گاز در زمستان ممکن است همان عدد تکرار یا حتی به کمتر از ۳۰ میلیون تن برسیم. در غیر این صورت جایگاه ایران می‌توانست به رتبه هشتم در تولید دنیا برسد. سبحانی با اشاره به کیفیت فولاد ایران، گفت: ما شرکت‌های متعدد فولادی داریم که یک اصل ثابت در آنها وجود دارد و آن اصل این است که حدود ۷۵ درصد فولاد ایران توسط چند شرکت تولید می‌شود که دارای زنجیره کامل هستند یعنی از سنگ آهن به محصول نهایی می‌رسند. ما تعداد زیادی واحد کوچک با ظرفیت پایین داریم. دسته اول به لحاظ کیفی پلنت‌های به روزی را در اختیار دارند. زیرا برخلاف دنیا، ۹۰ درصد تولید ما براساس DRI و EAF است. وی تصریح کرد: در این روش، چون خوراک DRI است در نتیجه از نظر کیفی محصولی مطلوب و منطبق با استاندارد‌های جهانی تولید می‌شود و به کشور‌های اروپایی و جنوب شرق آسیا صادرات داریم. سبحانی اضافه کرد: عمده تجهیزات شرکت‌های فولادی اروپایی بوده و اگر هم غیراروپایی است با استاندارد‌های جهانی مطابقت دارد. رئیس انجمن فولاد ایران اظهار کرد: در روش کوره قوس سنگ آهن تبدیل به گندله و در نهایت محصول نهایی فولادی بسیار تمیز و مطابق با استاندارد‌های جهانی است. در این فرآیند و احیای مستقیم تولید گاز‌های گلخانه‌ای را خواهیم داشت که در احیای مستقیم کم‌تر است. وی همچنین گفت: در بحث تکنولوژی تولید و کیفیت گپ زیادی وجود دارد به ویژه در مجموعه‌های بزرگی که کل زنجیره را در اختیار دارند. در واقع تکنولوژی‌ها و خطوط تولید طبق استاندارد‌های جهانی حتی اروپا است. اما فاصله‌ای که می‌توان امروز مطرح کرد نبود واحدی در کشور است که فولاد را بدون CO۲ تولید کند. سبحانی تاکید کرد: اما این پروژه تغییرات و انتقال تکنولوژی‌ها به این سمت در دستور کار شرکت‌های بزرگ قرار گرفته است. یکی از فرآیند‌ها CCS است که می‌توان به واحد‌های موجود انتقال داد. به هر حال باید تولید گاز CO۲ را محدود کرد. اروپا قرار است در آینده هر نوع محدودیت و تعرفه‌ای را حذف کند و در نهایت در سال ۲۰۲۵ تعرفه‌ها را براساس CO۲ تولیدی مشخص کند. این در حالی است که اروپا یکی از بازار‌های بزرگ ما است به همین دلیل این موضوع در دستور کار شرکت‌های بزرگ قرار گرفته است. صادرات تکنولوژی ایران به جهان حسین عزیز طائمه، طراح پلنت‌های احیا مستقیم و مدیر مهندسی شرکت مهندسی معادن و فلزات (MME) نیز در ادامه اظهار کرد: اگر بخواهیم نگاه کلی به وضعیت موجود صنعت فولاد در ایران داشته باشیم و پس از آن مسیر پیش روی این صنعت را بررسی کنیم، بهتر است وضعیت حال حاضر را از دید تکنولوژی ملاحظه کنیم. وی افزود: نخستین کارخانه فولاد ایران به روش کوره بلند بود، پس از آن زنجیره فولاد با توجه به مزیت‌های نسبی در مسیر DRI و EAF حرکت کرد. عمده‌ترین مزیت‌هایی که برای این مسیر داشتیم گاز طبیعی بود. اما در کنار این مزیت مشکل آب نیز مطرح بود. عزیز طائمه با طبقه بندی تکنولوژی در زنجیره فولاد، بیان کرد: صنایع مختلف به ویژه فولاد دو نوع طبقه بندی تکنولوژیکی دارند یکی فرآیندمحور و دیگری تجهیزمحور است. سیال گازی مبنای اصلی فرآیند‌های پتروشیمی و پالایشگاهی و احیا مستقیم است، اما کارخانه‌هایی مثل کنسانتره و فولاد‌سازی تجهیز محور هستند. با این دیدگاه در وضعیت فعلی باید گفت، در صنایع فرآیندمحور در زنجیره فولاد پیشرفت خوبی داشته‌ایم زیرا در این فرآیند‌ها تجهیزات خاص کمتری مورد نیاز است و می‌توان آنها را به نحوی تهیه کرده و سایر بخش‌ها به طور کامل در داخل کشور قابل طراحی و ساخت هستند. وی ادامه داد: آهن اسفنجی مثال خوبی از تکنولوژی فرآیندمحور است. ما درحال‌حاضر تولید‌کننده اول جهان در صنعت احیا مستقیم یا آهن اسفنجی هستیم. تکنولوژی آهن اسفنجی از سال‌ها قبل به ایران آمد و شرکت‌های مهندسی ما به خوبی آن تکنولوژی را جذب و بومی‌سازی کردند. همچنین تجربیات بسیار ارزشمندی در حوزه بهره‌برداری داریم. عزیز طائمه بیان کرد: اما این اتفاق در فولادسازی رخ نداد و نمی‌توانیم کارخانه فولادسازی را به صورت ۰ تا ۱۰۰ خودمان احداث کنیم، البته دلیل اصلی این موضوع نبود تکنولوژی نیست بلکه اگر شرکت‌های ایرانی با صرف هزینه به تکنولوژی ساخت این گونه تجهیزات در کارخانه تجهیزمحور دست پیدا کنند بازار جهانی برای این تجهیزات که نیازمند سرمایه‌گذاری زیادی هم هستند، ندارند. وی گفت: در نتیجه مشخص می‌شود وضعیت ما در زنجیره فولاد چیست. توسعه تکنولوژیکی نامتوازنی رخ داده است که در برخی حلقه‌ها رشد شدید و در برخی حلقه‌های زنجیره به شدت وابسته هستیم. به گفته وی، با وجودی که توانستیم دانش را در کارخانه‌های فرآیندمحور جذب کنیم، اما در توسعه آن هنوز پیشرفت خوبی پیدا نکرده‌ایم. در فولادسازی ۳ روش اصلی داریم. نخستین آن BF-BOF است که ۸۰ درصد فولاد جهان از این روش تولید می‌شود. این روش زغالی یکی از آلوده کننده‌ترین روش‌های فولادسازی است. به ازای هر تن فولاد ۲ تن CO۲ تولید می‌کنیم. البته در تکنولوژی‌های اصلاح شده کوره بلند انتشار دی اکسید کربن کمتر شده است. در روش دیگر تولید فولاد با کوره قوس و با قراضه برگشتی است. در این روش حدود ۴۰۰ کیلیوگرم به ازای هر ۱ تن فولاد شاهد تولید CO۲ هستیم. اما در روش آخر که آهن اسفنجی به همراه کوره قوس الکتریکی است حدود ۱ تن به ازای هر ۱ تن فولاد تولید CO۲ داریم ما در ایران از این روش استفاده می‌کنیم. عزیز طائمه تاکید کرد: خوشبختانه فولادسازی ما از روش تمیز انجام می‌شود. جهان به ویژه اروپا و امریکا به سمت روش آهن اسفنجی در حال حرکت است و ما از قبل این تکنولوژی را در اختیار داریم. محصول این تکنولوژی پس از ذوب در کوره قوس الکتریکی معنی فولاد سبز را می‌دهد البته اگر در این فرآیند از هیدروژن سبز استفاده شد و انتشار دی اکسید کربن نداشته باشد. هیدروژن سبز می‌تواند به روش الکترولیز آب با استفاده از الکتریسیته حاصل از انرژی‌های تجدیدپذیر تولید شده باشد. خوشبختانه ما می‌توانیم پس از تکمیل تحقیقات صادرات این تکنولوژی را داشته باشیم. صنعت فولاد سبز پرهزینه است کیوان جعفری طهرانی، تحلیل گر ارشد بین‌المللی صنعت فولاد نیز در این نشست، بیان کرد: برخی از کارخانه‌های تولید‌کننده فولاد در ایران، تکنولوژی فولاد سبز را دنبال می‌کنند، این در حالی است که ایران در جایگاه دهم تولیدکنندگان فولاد جهان قرار دارد، اما کاهش گاز طبیعی می‌تواند بر تولید فولاد ایران اثر‌گذار باشد. وی ادامه داد: بسیاری از کشور‌های دنیا به دنبال فولاد سبز هستند و اروپا و سوئد نیز پیشتاز این موضوع هستند. بزرگ‌ترین تولیدکننده فولاد جهان یعنی چین نسبت به دیگر کشور‌های پیشتاز دیرتر به سمت این برنامه رفته و پیک تولید CO۲ را تا سال ۲۰۳۰ دانسته است. از سویی دیگر اعلام کرده است در ۲۰۶۰ به کربن صفر می‌رسد. جعفری طهرانی اضافه کرد: البته بسیاری از کشور‌ها فولاد ساز را تا ۲۰۵۰ اعلام کرده‌اند که به این میزان خواهند رسید. نخستین فولادساز جهان شرکت بائو در سال ۲۰۲۰، ۱۱۵ میلیون تن فولاد تولید کرد، اما به دلیل ادغام با ۶ فولاددساز کوچک در ۲۰۲۱ به تولید ۱۵۰ میلیون تن رسیده است و اعلام کرده شروع کاهش تولید کربن آن ۲۰۲۳ می‌رسد. وی تاکید کرد: صنعت فولاد سبز صنعت پرهزینه‌ای است و بسیاری از کشور‌ها جهان اعلام کرده‌اند نرخ فولاد سبز ۱.۳ برابر بیشتر است. مرسدس بنز اعلام کرد از ۲۰۲۵ به طور ۱۰۰ درصد از فولاد سبز در محصول لاکچری خود استفاده می‌کند. جعفری طهرانی گفت: اگر ایران قرار است به سمت تولید فولاد سبز برود، طبیعتا، به ۲۰۵۰ نمی‌رسد و پیش‌بینی بنده سال ۲۰۶۰ است هرچند زمان آن دیر است. باید این زمان را هدف قرار دهیم. ردیابی فولاد سبز فلیپ سانچز کارشناس ردیاب فولاد سبز، دستیار پژوهشی کربن زدایی صنعتی در موسسه محیط‌زیست استکهلم و بخشی از گروه رهبری دبیرخانه انتقال صنعت گفت: شرکت Industry Transition از شرکت‌های فعال در زمینه صنعت فولاد و از کشور‌های مختلف تشکیل شده است. شرکت پیشگام Transition که به طور مختصر به آن Leadit می‌گویم در سال ۲۰۱۹ توسط دولت سوئد و هند ایجاد شد و اطلاعات و شرکت‌های مختلف فعال در صنعت را گرد هم آورد. انستیتوی محیط‌زیست استکهلم سردبیری تحقیقات در زمینه چالش‌های زیست محیطی این مجموعه را بر عهده دارد. گرچه ما به طور خاص در زمینه فولاد کار تخصصی انجام می‌دهیم، اما طی سال‌های گذشته اقدامات بسیار زیادی در زمینه کربن زدایی از صنایع سنگین از جمله فولاد را انجام داده‌ایم. طی سال‌های اخیر در این زمینه ما اطلاعات پراکنده زیادی دریافت کرده‌ایم که به منظور یکپارچه‌سازی و به‌دست آوردن یک دید کلی و بهتر، گروهی از متخصصان از ۷۵ سازمان با همکاری یکدیگر یک پایگاه داده به نام «ردیاب فولاد سبز» (Green Steel Tracker) را ایجاد کرده و توسعه دادند. ردیاب فولاد سبز یک پایگاه داده آنلاین است که تمام تلاش ها، سرمایه گذاری‌ها و پروژه‌ها در زمینه تولید فولاد سبز را از طریق این داده‌ها و اطلاعاتی که از سوی تولید‌کنندگان منتشر شده گردآوری کرده است. اطلاعات در سایت قابل دسترس و دانلود است. برای به‌دست آوردن یک چارچوب برای صنعت روبه رشد فولاد سبز ما باید ابتدا بر روی یک معیار و شاخص به توافق نظر می‌رسیدیم تا طبق آن شرکت‌ها و اطلاعات آنها به پایگاه داده اضافه شد. در ابتدا ما بر روی تولید فولاد اولیه – تولید فولاد از سنگ آهن – تمرکز کردیم. همچنین صنعت تولید فولاد از طریق بازیافت قراضه‌ها نیز به طور قابل ملاحظه‌ای با استفاده از انرژی تجدیدپذیر الکتریکی قابل کربن زدایی است. دوم اینکه ما به جای تمرکز بر ابزار و تجهیزاتی که در کارخانه‌ها درحال‌حاضر وجود دارد بر تغییر و جایگزینی تکنولوژی‌های مورد استفاده در تولید فولاد تمرکز کردیم. قدم سوم ما تمرکز بر روی مشتریان و گروه هدفی بود که به طور کامل و شفاف به اهداف زیست محیطی پایبند و متعهد باشند، بود. در انتها ما هر نوع پروژه‌ای که به نحوی به سمت انتقال از روش‌های سنتی به تولید محصولات با مصرف کربن کمتر حرکت کند، اجازه حضور و ثبت در پایگاه داده را دادیم. درحال‌حاضر ردیاب فولاد سبز در حال جمع آوری داده‌ها از منابع مختلف است و کل مجموعه در تلاش است تا که این داده‌ها تا سال آینده کاملا گردآوری و قابل استفاده شد. وی افزود: نکته مهم قابل اشاره این است که اطلاعات در پایگاه داده ناشی از تلاش و تعهد به اهداف زیست محیطی است. اگرچه ممکن است شکل اجرای این موضوع متفاوت باشد، اما حداقل بدین وسیله می‌توانیم به درک کلی از آنچه در روند کربن زدایی صنعت اتفاق می‌افتد برسیم. با توجه به الگوی کلی، از هر ۱۰ تولید‌کننده بزرگ و اصلی در سطح دنیا ۵ تولید‌کننده حداقل یک پروژه در این زمینه دارند. در تمامی پروژه‌هایی که در کشور‌های اروپایی انجام شد فقط یک پروژه در منطقه‌ای قرار داشت که هیچ پروژه دیگری در آن وجود نداشت. اما در مورد تکنولوژی اگر شما به آژانس‌های بین‌المللی انرژی و برنامه‌های آنها توجه کنید داده‌هایی در مورد تکنولوژی‌هایی مانند DRI و دیگر تکنولوژی‌ها وجود دارد که با داده‌های موجود در پایگاه داده ما متفاوت است، زیرا روش‌های مختلفی برای استفاده از این نوع تکنولوژی‌ها وجود دارد. اما چیزی که در پایگاه داده بار‌ها تکرار شده و با دیگر داده‌ها مشترک است تکنولوژی DRI است. من معتقدم این تکنولوژی نقش بسیار مهمی در انتقال و جایگزینی تکنولوژی‌ها و حرکت به سمت تعهدات و اهداف زیست محیطی خواهد داشت. این حرکت از راه‌حل هایی که با حفظ سیستم و تغییر تجهیزات بود به سمت راه‌حل‌هایی برای تغییر کل زنجیره ارزش و تکنولوژی به طور کلی خواهد بود. نکته مهم دیگری که در داده‌های شرکت‌های تولیدکننده فولاد وجود دارد اهداف خنثی‌سازی کربن در آن شرکت‌هاست. اغلب این تولیدکنندگان هدف خنثی‌سازی کربن (Carbon Neutralization) تا سال ۲۰۵۰ را در نظر دارند و اقدامات آنها در جهت کاهش ۳۰ درصد کربن تا سال ۲۰۳۰ است. گرچه اغلب این برنامه‌ها کلی بوده و در مورد جزییات رسیدن به این اهداف و اقدامات مد نظر آنها توضیح داده نشده و به نظر من لازم است تا در کنار اهداف مشخص شده برنامه‌ها به طور دقیق مشخص شوند. سانچز تشریح کرد: نخستین نکته مثبت در این پروژه همکاری کشور‌های مختلف در آن است، زیرا اگر سوئد به تنهایی می‌خواست این پروژه را عملیاتی کند این امر امکان‌پذیر نبود. شبکه‌ای از سازمان‌ها و شرکت‌هایی در امریکا، اروپا و دیگر کشور‌ها این اطلاعات را گردآوری کردند. البته باید یادآوری کرد که ما در مورد برخی کشور‌ها مانند چین هیچ اطلاعاتی در دست نداشتیم و نکته مثبت دیگر این بود که ما بر اساس اطلاعات گردآوری شده، بازخورد‌های بسیار خوبی نیز از تولیدکنندگان و نمایندگان آنها دریافت کردیم که این نشان دهنده آشنایی آنها با ارزش پروژه و آنچه در حال اتفاق بود، است. حتی خارج از صنعت فولاد، اطلاع رسانی‌ها و اخبار باعث اقداماتی در زمینه جلوگیری از قرارداد‌های استخراج زغال سنگ در محدوده تحت نظارت صنایع مختلف شده است. در انتها باید بگویم استارت و شروع پروژه ردیابی فولاد سبز و پروژه‌هایی که با هدف کاهش انتشار آلاینده‌ها آغاز شد باعث توجه بیش از پیش جامعه جهانی به موضوع محیط‌زیست شد. مروری بر وضعیت صنعت فولاد سوئد ماکس آهمن استاد زمینه مطالعات انرژی و محیط‌زیست دانشگاه لوند سوئد و پروژه کربن زدایی صنعت فولاد (هایبریت پروژه) نیز در این نشست گفت: سوئد سالانه ۵ میلیون تن فولاد با روش کوره بلند تولید کرده و با اتفاقات جدید احتمالا تا سال ۲۰۲۵ حدود ۳ میلیون تن فولاد سبز را از طریق روش DRI تولید خواهد کرد. برنامه درازمدت ما این است که تمامی کوره بلند‌ها را تا سال ۲۰۴۰ جایگزین کنیم. شرکت معدنی Elkab که یک شرکت بسیار عظیم در زمینه استخراج سنگ آهن است قصد دارد تا سال ۲۰۴۰ و طی یک برنامه درازمدت، مقدار ۲۰ میلیون تن آهن اسفنجی به روش احیای مستقیم (DRI) تولید کند. وقتی در مورد تکنولوژی و نوآوری‌های جدید سخن می‌گوییم، باید گفت که روش DRI روشی کاملاً شناخته شده است و خیلی جدید نیست، اما چیزی که نو و جدید محسوب می‌ شود قرار گرفتن این تکنولوژی‌ها در کنار هم و در یک سیستم است. در سوئد ما از تکنولوژی‌های بالایی بهره‌مند هستیم، اما در زمینه DRI تخصصی نداریم در حالی که این تکنولوژی از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. ما نیاز به میزان زیادی انرژی تجدیدپذیر برق و همچنین ظرفیت بسیار زیادی در زمینه تولید این نوع انرژی داریم، اما خواسته و تلاش ما این است که این ظرفیت و تکنولوژی‌ها را در کنار هم به صورت یک سیستم کارآمد قرار دهیم. قابل ذکر است که پروژه تولید فولاد سبز علاوه بر اهداف بسیار مهم آب و هوایی شامل ارزش افزوده تولید هیدروژن نیز هست، زیرا با استفاده از انرژی تجدیدپذیر برق که بیشتر به نیروی باد متکی است، شما به هیدروژن به عنوان یک انرژی جایگزین برای ذخیره نیاز خواهید داشت. انتظار داریم چیزی که در سوئد با پیوستن شرکت‌های تولیدکننده انرژی، کارخانه‌های تولید فولاد و شرکت‌های معدنی به یکدیگر و ایجاد شرکت‌های مشاوره‌ای اتفاق افتاده، در دیگر کشور‌ها نیز اتفاق بیفتد و دیگر شرکت‌ها و سازمان‌ها نیز آن را دنبال کنند. پایگاه داده‌ای توسط دولت سوئد ایجاد شده است که روند تغییرات و پروژه هایی که طی سال‌های گذشته اتفاق افتاده ثبت شده و می‌بینیم که تغییرات کاملا محسوس و قابل توجه هستند.