کاربری هیدروژن در تولید فولاد

می متالز - مدافعان تولید فولاد هیدروژنی پیشرفت جدیدی را در برنامه بلند مدت خود برای حذف کوره های سوخت فسیلی در صنعت فولاد به دست آورده اند. سازندگان فولاد در سوئد پس از اولین اظهارات در مورد کوره های هیدروژنی، استفاده از گاز مایع طبیعی هیدروژنی را در مجموعه تولید خود جایگزین کردند که هیچ تغییری در نتیجه کلی نداشت.

به گزارش می متالز، اگرچه این تغییر یک حرکت عظیم است، اما تنها یک قدم کوچک در دنیای بزرگ تولید فولاد است. انجمن جهانی فولاد می گوید از سال 1960 تاکنون بهره وری انرژی در صنعت فولاد تا 60 درصد بهبود یافته است: "سیستم های مدیریت پیشرفته انرژی، استفاده بهینه و بازیابی انرژی را در طول فرآیند تولید فولاد فراهم کرده است."

اما انرژی هنوز 40 درصد از هزینه های تولید را تشکیل می دهد که مقدار قابل توجهی است. اکثریت قریب به اتفاق کارخانه های فولادی هنوز از زغال سنگ به عنوان سوخت اصلی کوره های انفجار استفاده می کنند. در حقیقت، فناوری گاز طبیعی مورد استفاده در شرکت فولاد سوئدی اوواکو به عنوان یک جایگزین سازگار با محیط زیست مطرح شده است و به طور کلی، قیمت گاز طبیعی در مقایسه با زغال سنگ نیز رو به کاهش بود.

در سال 2013، مدیر یک مؤسسه آهن و فولاد آمریکایی گفت این موسسه در حال بررسی جایگزین کردن گاز طبیعی به جای هیدروژن است. وی قبلاً یک برنامه بلندمدت فناوری برای استفاده از هیدروژن به جای زغال سنگ برای ذوب آهن انجام داده، اما اکنون تمرکز خود را به جای زغال سنگ به گاز طبیعی تغییر داده است.

کوره های انفجار ذغال سنگ برای ساخت چدن خام به روش سنتی لازم است، اما ممکن است ما به هیچ وجه به این چدن احتیاج نداشته باشیم. فرآیندی به نام "کاهش مستقیم" با استفاده از گاز طبیعی به جای کوره های کک و انفجار استفاده می کند تا "آهن اسفنجی (DRI) "را تولید کند که می تواند جایگزین چدن شود.

فقط مرحله ذوب باقی می ماند. برای ذوب و قالب بندی فولاد برای مصارف تجاری، شرکت های فولادی مثل اوواکو، روش حرارت بالا را اعمال می کنند که این گرما از زغال سنگ و اخیراً گاز طبیعی به دست می آید. اوواکو هیدروژن را به جای گاز طبیعی وارد این زیرساخت ها کره است.

اما این شیوه معایبی نیز دارد. امروزه بیش از 95 درصد هیدروژن جهان از گاز طبیعی و زغال سنگ حاصل می شود و 9 تا 12 تن گاز دی اکسید کربن برای تولید هر تن هیدروژن منشر می شود. اشکال جدید تولید هیدروژن از طریق انرژی سبز نیز بسیار پرهزینه و محدود هستند.

اما مفهوم تولید فولاد هیدروژنی می تواند در آینده با پیشرفت تحقیقات، توسعه و یارانه های بیشتر همراه اشد. طبق گزارش انجمن جهانی فولاد، صنعت فولاد به تنهایی 9 درصد از انتشار گازهای گل خانه ای جهان را از طریق سوخت های فسیلی منتشر می کند. این بدان معناست که هرگونه احتمال کاهش مصرف سوخت های فسیلی، چه از نظر اقتصادی و چه از نظر زیست محیطی اهمیت بالقوه بسیاری دارد.

منبع: ایفنا