زغالسنگ سالها یکی از اصلیترین مواد اولیه صنعت فولاد بوده و بهخصوص در کورههای بلند، نقش مهمی در تولید آهن و فولاد دارد. با افزایش فشار برای کاهش انتشار کربن، فولادسازان به دنبال روشهایی هستند که بتوانند این وابستگی را کاهش دهند. با این حال، تغییر کامل فناوری تولید فولاد به زمان و سرمایهگذاری زیادی نیاز دارد. آژانس بینالمللی انرژی اعلام کرده که مسیر کوره بلند–کوره اکسیژنی هنوز حدود ۷۰ درصد تولید فولاد جهان را تشکیل میدهد.
زغالسنگ چه نقشی در تولید فولاد دارد؟
در روش سنتی کوره بلند–کوره اکسیژنی (BF-BOF)، زغالسنگ ککشو به کک تبدیل میشود و در فرآیند تولید آهن خام نقش سوخت و عامل احیاکننده دارد.
به همین دلیل، حذف زغالسنگ از این روش به معنای تغییر بخش مهمی از فرآیند تولید است و نمیتوان آن را تنها با جایگزین کردن یک ماده اولیه انجام داد.
چرا فولادسازان به دنبال حذف زغالسنگ هستند؟
مهمترین دلیل، انتشار بالای دیاکسیدکربن است. تولید فولاد با کوره بلند نسبت به برخی مسیرهای مبتنی بر قراضه و کوره قوس الکتریکی، انتشار کربن بیشتری دارد. به همین دلیل، کاهش مصرف زغالسنگ یکی از محورهای اصلی برنامههای کربنزدایی صنعت فولاد است.
علاوه بر فشارهای زیستمحیطی، قوانین مربوط به قیمتگذاری کربن و تجارت فولاد کمکربن نیز اهمیت این موضوع را بیشتر کردهاند.
هیدروژن چگونه جای زغالسنگ را میگیرد؟
یکی از مهمترین گزینهها، استفاده از هیدروژن در فرآیند احیای مستقیم آهن (H2-DRI) است.
در این روش، هیدروژن به جای کربن بهعنوان عامل احیاکننده استفاده میشود. در صورت استفاده از هیدروژن کمکربن، محصول اصلی واکنش احیا به جای دیاکسیدکربن، آب خواهد بود. سپس آهن اسفنجی تولیدشده میتواند در کوره قوس الکتریکی به فولاد تبدیل شود.
این فناوری یکی از مهمترین مسیرهای آینده برای تولید فولاد کمکربن محسوب میشود.
نقش کوره قوس الکتریکی در کاهش مصرف زغالسنگ
کوره قوس الکتریکی (EAF) میتواند فولاد را با استفاده از قراضه فولادی تولید کند و در این حالت نیاز به زغالسنگ بسیار کمتر از مسیر کوره بلند است.
همچنین EAF میتواند برای ذوب آهن اسفنجی تولیدشده از طریق DRI مورد استفاده قرار گیرد. ترکیب DRI + EAF به همین دلیل یکی از مسیرهای مهم برای کاهش انتشار کربن در صنعت فولاد است.
آیا زغالسنگ بهزودی حذف میشود؟
احتمالاً نه. با وجود توسعه فناوریهای جدید، مسیرهای هیدروژنی هنوز هزینه بالاتری دارند و به برق تجدیدپذیر، تجهیزات الکترولیز و زیرساختهای جدید نیازمندند.
IEA گزارش داده است که کارخانههای اولیه مبتنی بر هیدروژن در حال حاضر میتوانند هزینه تولید بسیار بالاتری نسبت به مسیر سنتی BF-BOF داشته باشند. همین مسئله سرعت جایگزینی فناوریهای قدیمی را کاهش داده است.
از طرف دیگر، IEA پیشبینی میکند تقاضای جهانی زغالسنگ متالورژیکی از حدود ۱.۱۱۴ میلیارد تن در سال ۲۰۲۵ به حدود ۱.۰۶۱ میلیارد تن در سال ۲۰۳۰ کاهش پیدا کند؛ یعنی روند کاهش مصرف آغاز شده، اما حذف کامل در این بازه زمانی اتفاق نمیافتد.
آینده صنعت فولاد بدون زغالسنگ
آینده صنعت فولاد احتمالاً به یک فناوری واحد وابسته نخواهد بود. ترکیبی از فولاد قراضه، کوره قوس الکتریکی، DRI، هیدروژن کمکربن، انرژیهای تجدیدپذیر و در برخی موارد فناوری جذب کربن میتواند مسیر کاهش مصرف زغالسنگ را شکل دهد.
البته دسترسی به سنگآهن باکیفیت نیز اهمیت زیادی دارد؛ زیرا برخی مسیرهای DRI به خوراک سنگآهن پرعیار نیاز دارند و عرضه این نوع سنگآهن محدود است.
در مجموع زغالسنگ احتمالاً در سالهای نزدیک همچنان بخش مهمی از صنعت فولاد جهان باقی میماند، اما نقش آن بهتدریج کاهش پیدا خواهد کرد. توسعه هیدروژن سبز، افزایش استفاده از قراضه و گسترش کورههای قوس الکتریکی میتواند وابستگی فولادسازی به زغالسنگ را کمتر کند. با این حال، سرعت این تغییر به هزینه انرژی پاک، قیمت هیدروژن، سرمایهگذاری صنعتی و سیاستهای کربنزدایی بستگی خواهد داشت.
برای مشاهده جدیدترین اخبار و مقالات بازار ورق سیاه، به وبسایت رسمی آهن برکت سر بزنید.
