معرفی پروژه تبدیل گاز‌های زائد صنعت فولاد به محصول Carbon۴ PUR

به گزارش می‌متالز، بخش صنعت سهم قابل‌توجهی در انتشار گاز‌های گلخانه‌ای در جهان دارد، زیرا گاز‌های زائد حاصل از فرآیند‌های صنعتی مانند مونوکسید کربن (CO) و دی‌اکسید کربن (CO۲) و متان (CH۴) چالش‌های زیست‌محیطی جدی ایجاد می‌کنند. پروژه Carbon۴ PUR بخشی از برنامه افق ۲۰۲۰ اتحادیه اروپا (EU's Horizon ۲۰۲۰)، با تبدیل این گاز‌های زائد به واسطه‌های شیمیایی ارزشمند برای تولید پلیمر‌های دسته پلی‌یورتان، به این چالش‌ها پاسخ می‌دهد. این رویکرد نوآورانه نه‌تنها انتشار گاز‌های گلخانه‌ای را کاهش می‌دهد، بلکه وابستگی به سوخت‌های فسیلی را کاهش می‌دهد و آینده صنعتی پایدارتری را پیش روی جوامع پیشرفته قرار می‌دهد.

برنامه Horizon ۲۰۲۰ یکی از بزرگ‌ترین ابتکار‌های عملیاتی بخش تحقیق و نوآوری اتحادیه اروپاست که هدف آن تضمین رقابت جهانی اروپا به‌صورت پایدار است. یکی از تمرکز‌های اصلی آن بر شیوه‌های صنعتی پایدار است، جایی که پروژه Carbon۴ PUR در آن جای می‌گیرد. مفهوم همزیستی صنعتی، استفاده از مواد زائد حاصل از یک صنعت به‌عنوان منبع مواد اولیه برای صنعت دیگر، در این پروژه ایده مرکزی است. پلی‌اورتان که به‌طور گسترده در صنایع مختلف برای محصولاتی مانند فوم‌ها و پوشش‌ها استفاده می‌شود، در چرخه تولید خود ردپای زیست‌محیطی قابل‌توجهی دارد. پروژه Carbon۴ PUR به دنبال کاهش این امر با استفاده از گاز‌های زائد صنعت فولاد به‌عنوان مواد خام بوده است.

هدف اصلی پروژه Carbon۴ PUR توسعه و اجرای عملیاتی یک فناوری جدید (با سطح آمادگی TRL-۶) برای تولید مواد شیمیایی با ارزش‌ افزوده از گاز‌های خروجی کارخانه فولاد است. هدف این پروژه کاهش انتشار گاز‌های گلخانه‌ای و کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی از طریق تبدیل CO و CO۲ به پلی‌ال‌های پلی‌استر (polyester polyols)، است. پروژه Carbon۴ PUR از یک فناوری پیشگامانه برای تبدیل شیمیایی مستقیم مخلوط گاز‌های کارخانه فولاد استفاده می‌کند. برخلاف روش‌های سنتی که نیاز به فرآیند‌های گران‌قیمت جداسازی فیزیکی گاز‌ها دارند، این رویکرد جدید امکانات فرآیندی کارآمدتر و مقرون به‌صرفه‌تر را فراهم می‌کند. این فناوری شامل جذب گاز‌های زائد و تبدیل آنها به واسطه‌های شیمیایی ارزشمند از طریق برخی واکنش‌های شیمیایی است. این روش نه‌تنها اثرات زیست‌محیطی را کاهش می‌دهد، بلکه با کاهش هزینه‌های تولید، مزایای اقتصادی نیز ارائه می‌دهد. این فرآیند با جذب گاز‌های زائد از کارخانه‌های فولاد شروع می‌شود. سپس این گاز‌ها تحت یک سری واکنش‌های شیمیایی قرار می‌گیرند تا پلی‌ال‌های پلی‌استر تولید کنند که واسطه‌های کلیدی در تولید پلی‌اورتان هستند. علی‌رغم مواجهه با چالش‌هایی مانند بهینه‌سازی واکنش‌های شیمیایی و اطمینان از مقیاس‌پذیری فناوری، این پروژه پیشرفت چشمگیری داشته است. مواد شیمیایی تولیدشده از طریق پروژه Carbon۴ PUR برای ایجاد محصولات پلی اورتان مانند فوم‌ها و پوشش‌های با استحکام بالا استفاده می‌شوند. این محصولات کاربرد‌های گسترده‌ای از بخش ساخت‌وساز گرفته تا صنایع خودروسازی دارند. مزایای زیست‌محیطی این پروژه قابل‌توجه است، زیرا به کاهش ردپای کربن در فرآیند‌های تولید پلی اورتان با استفاده از گاز‌های زائد کمک می‌کند. علاوه بر این، مزایای اقتصادی شامل صرفه‌جویی در هزینه برای صنایع و ایجاد جریان‌های درآمدی جدید از مواد زائد است.

پروژه Carbon۴ PUR با ارائه راه‌حلی پایدار برای مدیریت پسماند‌های صنعتی کمک قابل‌توجهی به اهداف کاهش انتشار گاز‌های گلخانه‌ای اتحادیه اروپا می‌کند. فناوری توسعه‌یافته این پتانسیل را دارد که توسعه یابند و در سایر صنایع نیز به کار گرفته شود تا تأثیر آن را ملموس‌تر کند. تحقیقات آینده می‌تواند بر بهبود کارایی واکنش‌های شیمیایی و بررسی کاربرد‌های جدید برای مواد شیمیایی حاصل متمرکز شود. موفقیت پروژه Carbon۴ PUR سابقه‌ای برای ابتکارات مشابه ایجاد می‌کند و اهمیت نوآوری در دست‌یابی به اهداف پایداری را برجسته می‌کند. این پروژه از سال ۲۰۱۷ آغاز شده و در فاز اول به مدت ۴ سال بودجه‌ای بالغ‌بر ۷ میلیون یورو به آن تزریق می‌شود.

این پروژه شامل همکاری بین شرکای مختلف، ازجمله شرکت‌های صنعتی و مؤسسات تحقیقاتی است که هرکدام تخصص خود را در مراحل مختلف فرآیند مشارکت می‌دهند. کنسرسیوم شرکای پروژه در امتداد زنجیره ارزش کامل سازماندهی شده‌اند که با تهیه و تنظیم انتشار آلاینده‌های صنعتی از صنعت فولاد گرفته تا صنایع شیمیایی کاملاً مطابق با مفهوم همزیستی صنعتی است. هماهنگ‌کننده پروژه شرکت آلمانی Covestro Deutschland AG به‌عنوان یکی از بزرگ‌ترین شرکت‌های شیمیایی جهان است. در بخش فولاد، گروه ArcelorMittal متعهد به مدیریت پایدار محیط‌زیست است. در همین راستا یکی از مراکز تحقیقات اصلی این شرکت ArcelorMittal Maizières Research S.A AMMR با حدود ۵۰۰ محقق تمام‌وقت، از بزرگ‌ترین مراکز تحقیقاتی در صنعت فولاد در اروپا بوده و نقش اصلی AMMR در پروژه Carbon۴PUR تحویل نمونه‌هایی از گاز‌های مخلوط پیش تصفیه‌شده کارخانه فولاد برای آزمایش‌ها در فرآیند شیمیایی جدید به پلی‌ال‌ها، و همراه با شرکای دیگر، انجام یک مطالعه در مورد پیوند آینده در زیرساخت‌های بندر مارسی است. در حقیقت یکی از نقش‌های کلیدی در این پروژه تعریف رویه ارتقای سایز تجهیزات تصفیه گاز‌های زائد به مقیاس صنعتی در پلنت فولادی است که در این مرکز دنبال می‌شود. شرکای پروژه با هم در شکل دادن به طرح کسب‌وکار و مدل تنظیم کار بین صنعت فولاد و صنایع شیمیایی همکاری می‌کنند.

منبع: پایگاه خبری - تحلیلی ایراسین