طبق آمار و ارقام، چين، بزرگترين توليدکننده فولاد در جهان است و همچنين بيشترين سهم را در انتشار گاز دياکسيدکربن (CO2) دارد. چقدر احتمال دارد شاهد کاهش لطمات محيط زيستي وارده توسط صنعت فولاد چين باشيم؟
انتشار گاز CO2 توسط چين، تقريباً 30 درصد از انتشار اين گاز در کل جهان را تشکيل داده است. از سال 2000 بيش از 60 درصد افزايش انتشار گاز CO2 در چين اتفاق افتاده، بيش از 80 درصد انتشار گاز CO2 در چين را ميتوان به دو بخش اصلي مرتبط دانست: توليد انرژي و صنعت.
در سپتامبر سال 2020، رئيسجمهور شي، هدف اقليمي 30-60 را اعلام کرد که يعني تعهد چين براي رسيدن به حداقل انتشار کربن تا سال 2030 و خنثيسازي کربن تا سال 2060.
براي ارجاع به اين موضوع، بايد اشاره کنيم که چين توليدکنندهي اصلي الکترونهاي سبز (با کربن خنثي) است و ظرفيت توليد 450 گيگاوات انرژي خورشيدي و 328 گيگاوات انرژي بادي را دارد. با اين حال، اين ارقام بايد در آينده افزايش پيدا کنند.
سال گذشته، چين 1033 ميليون تن فولاد توليد کرد که 53 درصد از کل توليد جهاني بود. صنعت فولاد در چين عامل انتشار حدوداً 15 درصد کربن در کشور است، که اين دو برابر ميانگين جهاني است.
90 درصد توليد فولاد در چين در کارخانههاي فولاد با استفاده از کورههاي ذوب آهن انجام ميشود، روشي که در آن رد پاي کربن چهار برابر بيشتر از توليد با استفاده از ذوب ضايعات در کورهي قوس الکتريکي (EAF) است. ضايعات، موادي هستند که رد کمتري از کربن در آنها هست. در ديگر نقاط جهان، اين توزيع به صورت 50/50 انجام ميشود؛ 50 درصد سهم کارخانههاي فولاد و 50 درصد براي کارخانههايي با کورهي قوس الکتريکي. ولي اوضاع در چين در حال تغيير است. در طول سه يا چهار دههي گذشته، رشد عظيم توليد فولاد که منجر به افزايش 10 برابري آن شده بود، فروکش کرده و در طول ده سال آينده شاهد هيچ رشدي نخواهيم بود. طبيعتاً، بخش عمدهي توليد فولاد در پروژههاي زيرساختي به کار گرفته شده است.
با اين حال، در نظر داشته باشيد که چين بيش از يک دهه بزرگترين توليدکنندهي وسايل نقليه و لوازم خانگي الکتريکي بوده است (اينجا تنها دو نمونه را بيان کرديم) و چنين محصولاتي معمولاً کمتر از بيست سال دوام ميآورند. بر اين اساس، ما به موقعيتي نزديک ميشويم که بخشي از رشد عظيم چين در توليد فولاد منجر به افزايش ضايعات ميشود.
امروزه، کمتر از 20 درصد از توليد فولاد در چين براساس ضايعات است؛ نيمي از آن وارد دستگاههاي مبدل کارخانههاي فولاد ميشود و نيمي ديگر در کورههاي قوس الکتريکي ذوب ميشوند.
با رقم سال 2020 يعني 260 ميليون تن ضايعات فولاد استفادهشده، پيشبيني ميشود که اين مقدار تا سال 2025 به 320 ميليون تن برسد. با فرض اضافه شدن مصرف ضايعات و اينکه توليد فولاد چين سالانه در حدود يک ميليارد تن بماند، تقريباً 70 درصد خروجيهاي فولاد چين تا سال 2060 صرفاً بر پايهي ضايعات خواهد بود.
استفاده از ضايعات در دستگاههاي مبدل در چين در حال حاضر کمتر از ميانگين جهاني است. ولي خصوصاً در کوتاه مدت اين امکان وجود دارد که به موازات عملياتي شدن کورههاي قوس الکتريکي جديد، اين ميزان افزايش پيدا کند.
بنابراين، ضايعات بخش عمدهاي از مواد اوليه براي توليد فولاد را تشکيل ميدهند، ولي درمورد 30 درصد باقيمانده چطور؟ چين هيچ سابقهاي در استفاده از احياي مستقيم آهن (DRI) ندارد. اولين واحدها اکنون در حال ساخت هستند و با استفاده از گاز کورهي کک سازي براي احياء شروع به کار خواهند کرد. ولي فرض کنيد که توازن مواد اوليهي آهني در سال 2060 با استفادهي احياي مستقيم از هيدروژن بهعنوان احياءکننده تأمين شود. تقريباً 350 ميليون تن از احياي مستقيم آهن مورد نياز است.
150 گيگاوات از الکتروليزرها براي توليد 25 ميليون تن هيدورژن براي احياي مستقيم آهن لازم است. با اضافه کردن 15 ميليون تن براي جايگزيني گاز سوخت فسيلي در کاربردهاي احتراقي مانند مشعل کورهي قوس الکتريکي، پيشگرمکن ديگ بخار و کورههاي گرمکن، ميتوانيم بار ديگر صنعت فولاد چين را با استفاده از 40 ميليون تن هيدروژن در سال به سوي حفظ محيطزيست سوق دهيم. اين امر مستلزم تأمين انرژي 240 گيگاواتي تجديدشونده است.
اين اتفاقات در حال وقوع است: در سال 2021، چين ساخت 43 کورهي قوس الکتريکي جديد با ظرفيت توليد 30 ميليون تن فولاد خام در سال را تأييد کرد . در نظر داشته باشيد 30 ميليون تن خروجي در سال با دهمين کشور از بزرگترين توليدکنندگان فولاد در جهان برابري ميکند.
امروزه چين بزرگترين توليدکنندهي هيدروژن خاکستري است، ولي به زودي احتمال دارد به بزرگترين توليدکنندهي هيدروژن سبز نيز تبديل شود. بيترديد، چين گامهاي بلندي در جهت تبديل شدن به توليدکنندهي اصلي فولاد سبز برداشته است.
