فولاد سبز و عاری از سوخت‌های فسیلی

‌می‌متالز - گام مهم بعدی در کاهش میزان انتشار دی اکسدی کربن در صنعت خودرو چیست؟ در واقع، چیز‌های زیادی وجود دارد، اما یکی از آن‌ها تولید فولاد سبز هیدروژنی (H۲GS) است، یک روش جدید تولید فولاد که پتانسیل تولید فولاد بدون دی اکسید کربن را داراست. کارخانه اس اس‌ای بی (SSAB)، فولادساز سوئدی با پشتیبانی مرسدس بنز، یک خط تولید آزمایشی فولاد سبز هیدروژنی راه اندازی کرده است و قصد دارد تا سال ۲۰۲۵ به کمک این روش انتشار دی اکسید کربن را ۲۵ درصد کاهش دهد.

به گزارش می‌متالز، فولاد کالایی ضروری است، اما در تولید آن مقادیر زیادی دی اکسید کربن تولید می‌شود و مسوول ۶ تا ۷ درصد از انتشار گاز‌های گلخانه‌ای در سطح جهان است. در فرآیند پایه ذوب فولاد، یعنی جدا کردن چدن از سنگ آهن، به ازای تولید هر تن محصول نهایی، بیش از ۱.۷ تن دی اکسید کربن تولید می‌شود.

خوب این دی اکسید کربن از کجا می‌آید؟ نه فقط از میزان انرژی مصرفی در تولید. در حقیقت، بیشتر آن از واکنش شیمیایی ناشی از ذوب سنگ آهن ایجاد می‌شود. مرحله اول ساخت چدن از سنگ آهن در کوره بلند است. سنگ آهن با کک خلوص بالا (که از حرارت دادن زغال سنگ در دمای بالا ساخته می‌شود) مخلوط می‌شود و اکسیژن از طریق آن منفجر می‌شود تا دمای بسیار بالا تولید شود. کک که مقدار کربن بالایی دارد، می‌سوزد تا مونوکسید کربن تولید کند. سپس اتم‌های اکسیژن از اکسید آهن با مونوکسید کربن ترکیب شده و دی اکسدی کربن می‌سازد. فرایند‌های دیگری برای تبدیل چدن به آلیاژ فولاد دنبال می‌شود، اما این مرحله اولیه تولید چدن است که عامل اصلی تولید دی اکسید کربن است.

ممکن است به نظر برسد که ارتباط بین دی اکسید کربن و تولید فولاد جداشدنی نیست، اما روش فولاد سبز هیدروژنی با استفاده از راهکار جدیدی به نام احیای مستقیم هیدروژن (H-DR) شکل گرفته است. در شیمی، به فرایندی که در آن در اکسیدی مانند اکسید آهن اتم اکسیژن را حذف می‌کنند و از آهن جدا می‌کنند، احیا نامیده می‌شود. این برعکس اکسیداسیون است، که مثلاً اتم اکسیژن با آهن ترکیب شده و اکسید آهن تولید می‌کند. وقتی اجسام فولادی زنگ می‌زنند، در حال اکسید شدن هستند.

احیای مستقیم هیدروژن به این معنی است که به جای کاهش دو مرحله‌ای، جایی که ابتدا مونوکسید کربن تولید می‌شود و سپس یک اتم اکسیژن را از اکسید آهن برای تولید دی اکسید کربن و چدن به کار می‌برند، هیدروژن مورد استفاده برای آتش کوره مستقیماً با اکسید آهن ترکیب می‌شود تا آب و چدن تولید کند نه دی اکسید کربن.

شرکت سوئدی SSAB به همراه دو شرکت LKAB و Vattenfall از سال ۲۰۱۶ بر روی این پروژه در حال کار بوده اند و پروژه مشترکی به نام هیبریت را آغاز کردند. هدف این است که تا سال ۲۰۳۵ تولید فولاد کاملا بدون سوخت‌های فسیلی باشد و با این کار، این جوینت ونچرانتظار دارد که کل انتشار دی اکسدی کربن سوئد را ۱۰ درصد و فنلاند را ۷ درصد کاهش دهد. برای اینکه کاملاً سبز و بدون سوخت فسیلی باشند، تمام انرژی مورد استفاده، از جمله در تولید هیدروژن، باید از منابع تجدیدپذیر تامین شود.

منبع: ایفنا