در کورههای چیبا، ژاپن بهدنبال آیندهای بدون کربن برای فولاد است یک آزمایش سهروزه در حاشیهی توکیو، نشانهای از رقابتی جهانی بر سر بازسازی یکی از کثیفترین صنایع کرهی زمین است. (منبع خبری از GMK Center)
در استان چیبا، جایی که کارخانههای صنعتی ژاپن از دههها پیش بر خط ساحلی سایه انداختهاند، بین ۸ تا ۱۰ تیر ماه یک واحد آزمایشی کوچک با ظرفیتی نهچندان چشمگیر تنها ۱۵ کیلوگرم در ساعت حدود یک تن فلز تولید کرد. رقمی که در مقیاس صنعت جهانی فولاد، که سالانه بیش از یک میلیارد و هشتصد میلیون تن تولید میکند، تقریباً ناچیز بهنظر میرسد. اما پشت این عدد کوچک، شرکت JFE Steel ادعایی بزرگ مطرح کرده است: نخستین تولید آهن احیای مستقیم (DRI) با هیدروژن «سبز» در تاریخ صنعت فولاد ژاپن.
صنعتی که نمیتواند به شیوهی قدیمی خود ادامه دهد
فولاد، ستون فقرات تمدن صنعتی مدرن است از اسکلت آسمانخراشها تا بدنهی خودروها. اما همین صنعت، در ژاپن بهتنهایی مسئول حدود ۱۴ درصد از کل انتشار دیاکسید کربن بخش صنعتی کشور است؛ و در مقیاس جهانی، فرایند تولید آهن احیاشده تنها بخشی از ۷ تا ۸ درصدی است که کل زنجیرهی فولادسازی به انتشار کربن کرهی زمین تحمیل میکند. دلیل این آلودگی، در قلب فرایند نهفته است: برای جدا کردن اکسیژن از سنگآهن، صدها سال است که از زغالسنگ و کک استفاده میشود فرایندی که کربن را بهشکل گریزناپذیری به دیاکسید کربن تبدیل میکند.
جایگزین کردن کربن با هیدروژن، ایدهای است که روی کاغذ ساده بهنظر میرسد اما در عمل، دههها سرمایهگذاری، صدها میلیون دلار بودجهی تحقیقاتی و شبکهای پیچیده از زیرساخت را میطلبد. آزمایش اخیر JFE Steel، با پشتیبانی مالی سازمان توسعه فناوریهای انرژی نوین و صنعتی ژاپن (NEDO)، دقیقاً در همین مسیر قرار دارد.
آنچه در چیبا اتفاق افتاد
بر اساس گزارش نشریهی تخصصی Global Hydrogen Review، واحد آزمایشی JFE Steel در مجتمع East Japan Works در چیبا، با استفاده از هیدروژنی که توسط یک الکترولایزر ۱.۵ مگاواتی در استان یاماناشی تولید و با تانکر جادهای به محل انتقال داده شده بود، توانست در بازهی سهروزهی پایان ژوئن، حدود یک تن آهن احیای مستقیم تولید کند. این پروژه بخشی از فعالیتهای کنسرسیوم تولید فولاد هیدروژنی است که در سال ۲۰۲۲ توسط چهار بازیگر اصلی صنعت فولاد ژاپن Nippon Steel، JFE Steel، Kobe Steel و مرکز تحقیقات متالورژی ژاپن (JRCM) شکل گرفت. این آزمایش، هرچند در مقیاس کوچک، بخشی از هدف بلندپروازانهی دولت ژاپن است: رسیدن به خنثیسازی کامل کربن تا سال ۲۰۵۰ و تأمین ۱۰ میلیون تن فولاد سبز تا سال ۲۰۳۰، طبق سیاستهای وزارت اقتصاد، تجارت و صنعت این کشور.
رقابتی که مرزهای ملی نمیشناسد
آنچه این خبر را از یک گزارش صرفاً فنی فراتر میبرد، زمینهی رقابتی گستردهتری است که در پسزمینهی آن جریان دارد. در همان بهار امسال، مقامات کرهی جنوبی سرانجام محل اجرای پروژهی غولآسای POSCO برای ساخت مجتمع فولاد هیدروژنی در پوهانگ را نهایی کردند طرحی که قرار است تا سال ۲۰۲۸ به واحد آزمایشی HyREX با ظرفیت سیصد هزار تن در سال دست یابد؛ مقیاسی که بهمراتب از آزمایش ۱۵ کیلوگرمی ژاپن فراتر میرود.
در همین حال، در اروپا نقشهی راه پیچیدهتر شده است. آرسلورمیتال، دومین فولادساز بزرگ جهان، با وجود دریافت نزدیک به ۳.۵ میلیارد یورو یارانه برای طرحهای DRI خود، تصمیم نهایی سرمایهگذاری در پروژههای خنثیسازی کربن اروپاییاش را به تعویق انداخته است—نشانهای از تردیدی که هزینههای سرسامآور این فناوری در میان بزرگترین بازیگران صنعت ایجاد کرده. در مقابل، فولادساز آلمانی Salzgitter با پروژهی Salcos خود، هدف تولید تا دو میلیون تن فولاد سبز در سال را نشانه رفته و قرار است از سال ۲۰۲۷ فعالیت خود را آغاز کند.
آنچه در ادامهی راه قرار دارد
مقیاس کوچک آزمایش اخیر JFE Steel، نباید اهمیت آن را کمرنگ کند. صنایع سنگین معمولاً از دل همین گامهای کوچک آزمایشگاهی به فناوریهای تجاری بزرگمقیاس میرسند. اما فاصلهی میان یک تن فلز در سه روز و میلیونها تن تولید صنعتی سالانه، فاصلهای است که تنها با یک عامل کلیدی پر میشود: در دسترس بودن هیدروژن سبز، ارزان و در حجم انبوه. تا زمانی که این شرط فراهم نشود، فولاد بدون کربن چه در ژاپن، چه در کرهی جنوبی و چه در اروپا در مرز میان وعده و واقعیت باقی خواهد ماند.
