معرفی پروژه CO۲stCap کاهش هزینه‌های جذب کربن در صنعت فولاد

به گزارش می‌متالز، پروژه CO۲stCap یک ابتکار مهم با هدف کاهش هزینه فرآیند‌های جذب کربن در صنایع مادر و با تمرکز ویژه بر صنایع با انتشار آلایندگی بالا مانند آهن و فولاد و سیمان است که در یک بازه چهار تا پنج‌ ساله تعریف شده است. این پروژه یک تلاش مشترک بین محققان نروژی و سوئدی، برای توسعه راه‌حل‌های مقرون‌ به‌ صرفه برای جذب جزئی دی‌ اکسید کربن (partial capture) است.

هدف اصلی پروژه کاهش هزینه جذب دی‌ اکسید کربن در صنایع فرآیندی با تمرکز بر جذب جزئی به‌ جای جذب کامل است. این رویکرد به‌ویژه برای صنعت فولاد قابل کاربرد است، جایی که انرژی مورد نیاز برای جذب کامل دی‌ اکسید کربن می‌تواند بسیار گران باشد. پروژه CO۲stCap از چندین روش و فناوری نوآورانه برای دست‌یابی به اهداف خود استفاده می‌کند. یکی از راهبرد‌های کلیدی استفاده از گرمای اضافی تولید شده در طول فرآیند‌های تولید فولاد است. این گرمای اضافی را می‌توان برای تأمین انرژی جهت فرآیند جذب دی‌ اکسید کربن مهار کرد و در نتیجه هزینه کلی انرژی را کاهش داد.

یکی دیگر از جنبه‌های مهم پروژه ادغام فناوری‌های مختلف جذب دی‌ اکسید کربن است. به‌عنوان مثال، این پروژه استفاده از فناوری جذب شیمیایی را در نظر می‌گیرد که شامل جذب دی‌ اکسید کربن با استفاده از یک حلال است. این روش به‌ویژه در کارخانه‌های فولادی که گاز‌های خروجی فرآیند، غلظت دی‌ اکسید کربن نسبتاً زیادی دارند، مؤثر است. علاوه بر این، این پروژه پتانسیل استفاده از تکنیک‌های جداسازی مبتنی بر غشا را (membrane-based) نیز بررسی می‌کند که می‌تواند به‌طور انتخابی دی‌ اکسید کربن را از گاز‌های خروجی فرآیند فیلتر کند.

صنعت فولاد چالش‌ها و فرصت‌های منحصربه‌فردی را برای جذب دی‌ اکسید کربن ارائه می‌دهد. تولید فولاد شامل چندین مرحله فرآیندی است که هرکدام مشخصات انتشار گاز خاص خود را دارند. پروژه CO۲stCap بر جذب دی‌ اکسید کربن از مراحل پرانتشار، مانند فرآیند‌های کوره بلند و کوره فولادسازی اکسیژنی تمرکز دارد. کوره بلند منبع اصلی انتشار دی‌ اکسید کربن در تولید فولاد به روش مرسوم در دنیاست. هدف پروژه حاضر این است که بخش قابل‌ توجهی از این انتشارات را با ادغام فناوری‌های جذب دی‌ اکسید کربن به‌طور مستقیم در عملیات کوره بلند جذب کند. این رویکرد نه‌تنها انتشار گاز‌های گلخانه‌ای را کاهش می‌دهد، بلکه کارایی کلی کوره بلند را نیز بهبود می‌بخشد. یکی دیگر از مراحل مهم در تولید فولاد، کوره فولادسازی اکسیژنی است که در آن آهن (چدن) مذاب به فولاد تبدیل می‌شود. این فرآیند انتشار گاز دی‌ اکسید کربن قابل‌ توجهی را ایجاد می‌کند. پروژه CO۲stCap استفاده از فناوری‌های جذب جزئی را برای کاهش این انتشارات بررسی کرده و در نتیجه کل این فرآیند را پایدارتر می‌کند.

یک قانون کلی در فرآیند‌های جذب و ذخیره کربن (CCS) این بوده است که نرخ جذب باید ۸۵ درصد یا بیشتر باشد. حتی اگر از منظر فنی در بسیاری از موارد، دست‌یابی به چنین میزانی (مثلاً زمانی که این فناوری‌ها برای صنایع تولید برق اعمال می‌شوند) نسبتاً ساده است، در سایر صنایع چنین نرخ‌های بالای جذب مستلزم هزینه اضافی است. دلایل هزینه‌های بیشتر اغلب به این واقعیت مرتبط است که در صنایع فرآیندی، دسترسی به انرژی برای جذب دی‌ اکسید کربن یک عامل محدودکننده به شمار می‌آید. اجرای موفقیت‌آمیز پروژه CO۲stCap در صنعت فولاد این پتانسیل را دارد که مزایای اقتصادی و زیست‌محیطی قابل‌ توجهی به همراه داشته باشد.

با کاهش هزینه جذب دی‌ اکسید کربن، این پروژه استفاده از فناوری‌های جذب کربن را برای تولیدکنندگان فولاد امکان‌پذیرتر می‌کند. این به‌نوبه خود می‌تواند به کاهش قابل‌ توجهی در ردپای کلی کربن در این صنعت منجر شود. از منظر اقتصادی، این پروژه به تولیدکنندگان فولاد کمک می‌کند تا از مالیات کربن و جریمه‌های بالقوه مرتبط با آنکه به‌خاطر انتشار بالا اعمال می‌شوند اجتناب کنند. علاوه بر این، با بهبود کارایی فرآیند‌های تولید فولاد، این پروژه می‌تواند منجر به صرفه‌جویی در هزینه‌های تولید در درازمدت شود. از مهم‌ترین شرکای این پروژه می‌توان به شرکت فولادسازی سوئدی SSAB و گروه تحقیقاتی پیشروی Swerea MEFOS نام برد.

پروژه CO۲stCap علی‌رغم مزایای بالقوه‌ای که دارد با چالش‌های متعددی مواجه است. یکی از چالش‌های اصلی، ادغام فناوری‌های جذب دی‌ اکسید کربن در زیرساخت‌های تولید فولاد موجود است. این امر نیاز به سرمایه‌گذاری قابل‌ توجه و تخصص فنی زیادی دارد. علاوه بر این، تغییر در غلظت دی‌ اکسید کربن و نرخ جریان گاز‌های خروجی فرآیند در کارخانه‌های فولاد می‌تواند فرآیند جذب را پیچیده کند. با نگاهی به آینده، پروژه CO۲stCap قصد دارد به تلاش‌های تحقیق و توسعه خود برای غلبه بر این چالش‌ها ادامه دهد. مسیر‌های آینده شامل بهینه‌سازی فناوری‌های جذب دی‌ اکسید کربن برای مراحل مختلف تولید فولاد و اکتشاف مواد و روش‌های جدید برای جذب کارآمدتر است. درکل، پروژه CO۲stCap گامی امیدوارکننده به سمت کاهش ردپای کربن در صنعت فولاد است. هدف این پروژه با تمرکز بر جذب جزئی دی‌ اکسید کربن و استفاده از فناوری‌های نوآورانه این است که جذب کربن را برای تولیدکنندگان فولاد مقرون‌ به‌ صرفه‌تر و امکان‌پذیرتر کند. با پیشرفت بیشتر پروژه، می‌توان دید این پروژه پتانسیل این را دارد که به‌طور قابل‌ توجهی به تلاش‌های جهانی برای کاهش تغییرات آب‌وهوا و ترویج شیوه‌های صنعتی پایدار کمک کند.

منبع: پایگاه خبری - تحلیلی ایراسین