با تشدید نگرانی‌ها درباره تغییرات اقلیمی، صنعت فولاد به‌دنبال مسیرهای پایدارتر برای کاهش انتشار CO₂ است. یکی از این راهکارهای تحول‌آفرین، استفاده از هیدروژن سبز به‌جای سوخت‌های فسیلی در فرآیند احیای مستقیم آهن (DRI) است.
اما این تغییر مسیر چه بهایی دارد؟
- هزینه‌های تولید هیدروژن از طریق الکترولیز
برای تولید ۱ کیلوگرم هیدروژن سبز از طریق الکترولیز، به حدود ۵۰ تا ۵۵ کیلووات‌ساعت برق نیاز است. با فرض قیمت برق تجدیدپذیر حدود ۰٫۰۶ دلار/کیلووات‌ساعت، هزینه نهایی تولید هر کیلوگرم هیدروژن: ۳ تا ۵ دلار
این عدد شامل:
* سرمایه‌گذاری در تجهیزات
* هزینه‌های عملیاتی و نگهداری نیز می‌شود.
این یعنی عمده هزینه‌ها در مرحله تولید خود هیدروژن نهفته است.
- هزینه‌های احیای سنگ‌آهن با هیدروژن
در این مرحله، هیدروژن نقش عامل احیاکننده را دارد که اکسیژن سنگ‌آهن را جدا می‌کند.در مقایسه با تولید هیدروژن،
✅ مصرف انرژی پایین‌تر
✅ هزینه‌های عملیاتی معقول‌تر
- نسبت هزینه‌ها در فرآیند کلی تولید فولاد با هیدروژن سبز:
* ۷۰ تا ۸۰ درصد هزینه‌ها: صرف تولید هیدروژن
* ۲۰ تا ۳۰ درصد هزینه‌ها: صرف احیای مستقیم سنگ‌آهن
جمع‌بندی:
اگر می‌خواهیم فولاد سبز، یک واقعیت اقتصادی باشد،باید:
✔️ فناوری الکترولیز بهینه شود
✔️ هزینه تولید برق تجدیدپذیر کاهش یابد
تنها در این صورت است که هیدروژن سبز می‌تواند آینده‌ای پایدار برای صنعت فولاد رقم بزند.
منابع:
- Techno-economic analysis of low-carbon hydrogen production
- Hydrogen Production Cost from PEM Electrolysis – 2019
- Direct reduced iron costs? – Thunder Said Energy
- Clean Hydrogen Production Cost Scenarios with PEM Electrolyzer
- Green Steel Economics – Solutions for Our Climate
- Green steel: design and cost analysis of hydrogen-based DRI
- Clean Air Task Force, ScienceDirect, MDPI, Global Efficiency Intelligence
