فولاد سبز و حفظ محیط زیست

برای تولید فولاد، در حال حاضر اکسیژن را از سنگ آهن جدا شده و فلز آهن خالص تولید می شود. در حال حاضر، این کار با استفاده از زغال سنگ یا گاز در فرآیندی خاص انجام می شود که در نتیجه آن، دی اکسید کربن آزاد می شود. در تولید فولاد سبز نوین، هیدروژن که از منابع انرژی تجدیدپذیر ایجاد می شود، جایگزین سوخت های فسیلی خواهد شد. به طور مثال استرالیا در حال حاضر حدود 900 میلیون تن سنگ آهن در سال تولید می کند. با این حال، تنها 5.5 میلیون تن فولاد تولید می شود. این واریانس نشان می دهد که استرالیا ظرفیت بالایی برای افزایش تولید فولاد خود دارد. گزارشی که در سال گذشته توسط موسسه گراتان منتشر شد، نشان داد استرالیا می تواند سالانه حدود 65 میلیارد دلار صادرات داشته باشد و 6.5 درصد بیشتر از بازار تولید فولاد را در اختیار بگیرد. این تولید بیشتر میتواند بر قیمت های جهانی آهن آلات و سایر مقاطع فولادی تاثیر بگذارد. برای مشاهده قیمت انواع مقاطع فولادی به صفحه محصولات تیرآهن و میلگرد مراجعه بفرمایید.

فولادسازی فرآیند پیچیده ای است و از سه روش اصلی استفاده می شود. در زیر به هر یک از سه گزینه و چگونگی اصلاح آنها برای ایجاد فولاد سبز (کم کربن) می پردازیم.

راه کارهای تولید فولاد سبز

1. کوره بلند : استفاده از کوره های بلند متداول ترین راه ساخت فولاد است. حدود 70 درصد از کل فولاد ساخته شده با استفاده از این روش انجام می شود. مقدار زیادی کک (زغال سنگ فرآوری شده) در کوره قرار می گیرد تا مواد ورودی و خروجی از کوره را پشتیبانی کند. کک همچنین برای ایجاد گرما و تولید مونوکسید کربن مورد نیاز برای حذف اکسیژن از سنگ آهن استفاده می شود. جهت اصلاح و تولید فولاد سبز، در این فرآیند می توان از هیدروژن برای از بین بردن اکسیژن استفاده کرد که به نوبه خود، این عمل باعث تولید آب می شود، نه دی اکسید کربن. برای هرچه سبز کردن این فرآیند، می‌توان آن را با استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر تکمیل کرد.

2. فولاد بازیافتی: حدود 30 درصد از کل تولید فولاد با بازیافت فولاد های مصرفی انجام می شود. فولاد یکی از بالاترین نرخ های بازیافت در جهان را در مقایسه با سایر مواد دارد. محصول بازیافتی در کوره های قوس الکتریکی ذوب می شود. این کوره ها توسط الکتریسیته هدایت می شوند. انتشار دی اکسید کربن حدود 0.4 تن در هر تن فولاد است. بیشتر دی اکسید کربن تولیدی به دلیل استفاده از سوخت های فسیلی برای تولید برق است. اگر الکتریسیته را از طریق باد یا خورشید تولید می کردیم، خروجی دی اکسید کربن به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.

3. آهن کاهش یافته مستقیم: فناوری “آهن کاهش یافته مستقیم” (DRI) از گاز متان برای تولید هیدروژن و مونوکسید کربن استفاده می کند. سپس از آنها برای تبدیل سنگ آهن به آهن استفاده می شود. این فرآیند همچنان باعث انتشار دی اکسید کربن می شود زیرا به برق بیشتری نسبت به روش کوره بلند نیاز دارد. علیرغم این واقعیت، در حالت کلی، سطوح انتشار دی اکسید کربن ایجاد شده به طور قابل ملاحظه ای پایین تر است. حتی با این صرفه جویی در گازهای گلخانه ای، روش DRI در حال حاضر تنها حدود 5 درصد از کل تولید فولاد را تشکیل می دهد.برای مطالعه بیشتر در این زمینه می توانید مقاله ساخت کارخانه آزمایشی فولاد سبز را مراجعه بفرمایید.