پایگاه خبری نوید صنعت نیوز اخبار صنعت، دانش و فناوری
یادداشت؛ حجم منابع انرژی فسیلی مورد استفاده در تولید فولاد طی سال‌های اخیر کاهش یافته است. آمارها نشان می‌دهد طی ۵۰ سال اخیر میزان سوخت‌های فسیلی مورد نیاز برای تولید هر تن فولاد در دنیا ۶۱ درصد کاهش یافته است و با توجه به تغییرات تکنولوژیکی سال‌های اخیر انتظار می‌رود طی سی سال پیش رو ما شاهد کاهش ۲۰ درصدی میزان مصرف سوخت‌های فسیلی در این صنعت باشیم. بنابراین ضرورت استفاده از انرژی‌های پاک در صنایع مختلف و از جمله تولید فولاد احساس شود.
تولید و مصرف فولاد یکی از شاخص‌های اصلی توسعه یافتگی کشورها به شمار می‌آید. حضور صنعت فولاد در یک منطقه، توسعه فرهنگ، سطح دانش، اشتغال زایی، آموزش و تجارت آن منطقه را تحت تاثیر قرار داده و به نوعی زندگی روزمره را به خود گره می‌زند.
علاوه بر اینکه محصولات فولادی در ساخت ساختمان‌های مسکونی، کارخانهها، انتقال انرژی و سیالات، راه‌ها و … به کار گرفته می‌شوند؛ فولاد خام یکی از مهم‌ترین محصولات صادراتی برای یک کشور بشمار می‌آید. به علاوه ارتباط این صنعت با صنایع خارجی یا بخش‌های صنعتی بین‌المللی همواره وجود داشته است و مهم‌تر از همه، فولاد نقش بسزایی در اشتغال‌زایی یک منطقه ایفا می‌کند. مجموعه این قابلیت‌ها صنعت فولاد را جزو صنایع سنگین و استراتژیک قرار می‌دهد.
در ایران نیز صنعت فولاد به لحاظ وجود منابع عظیم معدنی و نیروی انسانی جوان، کارآمد و تحصیلکرده و نیاز به سازندگی پس از جنگ تحمیلی، از جایگاه ویژه و استراتژیکی برخوردار بوده است. براین اساس همواره سعی بر آن بوده که با نگاه به این منابع عظیم معدنی و نیاز بازار داخل و امکان صادرات محصولات فولادی، سیاست‌گذاری دقیق و عمیقی پیرامون این صنعت صورت گیرد. ازاین‌رو در چشم‌انداز توسعه بیست ساله کشور، دستیابی به ۵۵ میلیون تن فولاد هدف‌گذاری شده است. طبق گزارش ارایه شده توسط اتحادیه بین المللی آهن و فولاد، فولاد ماده‌ای است که صد درصد قابل بازیافت است و به طور متوسط سالانه ۶۳۰ میلیون تن از این محصول بازیافت می‌شود.
از طرف دیگر حجم منابع انرژی فسیلی مورد استفاده در تولید فولاد طی سال‌های اخیر کاهش یافته است. آمارها نشان می‌دهد طی ۵۰ سال اخیر میزان سوخت‌های فسیلی مورد نیاز برای تولید هر تن فولاد در دنیا ۶۱ درصد کاهش یافته است و با توجه به تغییرات تکنولوژیکی سال‌های اخیر انتظار می‌رود طی سی سال پیش رو ما شاهد کاهش ۲۰ درصدی میزان مصرف سوخت‌های فسیلی در این صنعت باشیم. بنابراین ضرورت استفاده از انرژی‌های پاک در صنایع مختلف و از جمله تولید فولاد احساس شود. فرآیند تولید فولاد سبز به روش‌هایی اشاره دارد که در آن آلودگی‌های زیست محیطی کمتری تولید می‌شود. در واقع در حال حاضر نزدیک به 7 درصد از کربن دی اکسید تولیدشده در دنیا، ناشی از صنایع فولادسازی است که در دهه‌های آینده این میزان بیشتر هم خواهد شد.
به‌همین‌دلیل کشورهای توسعه‌یافته و به‌ویژه اتحادیه اروپا در تلاش هستند که روش‌های جایگزینی برای تولید فولاد پیدا کنند که به‌میزان کمتری به محیط زیست آسیب برساند. مفهوم فولاد سبز درواقع به روش تولید آن اشاره دارد. به‌این‌معنی که در ساخت این فولاد، به جای سوخت‌های فسیلی از سوخت‌های تجدیدپذیر استفاده می‌شود. بنابراین تفاوت بین فولاد سبز و فولاد سنتی در شیوه تولید آن‌ها است. اما محصول نهایی درهر دو روش یکسان بوده و از نظر کیفیت و ویژگی‌های فیزیکی تفاوتی بین این دو نوع از فولاد وجود ندارد.
در روش سنتی که تقریباً در تمام دنیا رایج است، از سوخت‌های فسیلی در کوره‌های بلند استفاده می‌شود تا انرژی مورد نیاز کارخانه‌های فولادی تامین شود. این روش معایبی دارد؛ ازجمله اینکه منابع سوخت‌های فسیلی تجدیدپذیر نیستند و دیر یا زود به اتمام می‌رسند. دوم اینکه کربن‌دی‌اکسید زیادی از سوخت این منابع وارد محیط زیست می‌شود که تغییرات اقلیمی و زیست‌محیطی را در پی دارد. به‌همین‌دلیل کارشناسان پیشنهاد می‌کنند به جای استفاده از سوخت‌های فسیلی، از هیدروژن سبز استفاده شود. این هیدروژن توسط برق تولید می‌شود که برای تولید برق آن نیز از زیست توده‌ها استفاده می‌کنند. در این روش به جای کربن، اکسیژن وارد محیط زیست می‌شود.
تولید فولاد سبز هزینه‌های سرسام‌آوری دارد. برای این منظور باید کوره‌های بلند سوخت فسیلی با کوره‌های قوس الکتریکی جایگزین شوند. به‌علاوه در این روش به برق سبز نیاز است که آن نیز هزینه‌های زیادی درپی دارد. بنابراین تولیدکنندگان باید زیرساخت‌های فعلی خود را کاملاً تغییر داده و آن‌ها را متناسب با روش تولید سبز بازسازی کنند. ازآنجایی‌که اتحادیه اروپا در تلاش است که رد پای کربن را تا سال 2050 به‌طورکامل در صنایع این قاره حذف کند، پیش‌بینی شده است که 40 میلیارد دلار هزینه برای این کشورها در پی داشته باشد. این اتحادیه در سال 2022 میلادی 9 درصد تولید جهانی فولاد را به خود اختصاص داده است.
پیش‌بینی می‌شود تا سال 2050 نسبت به حال حاضر نزدیک به 50 درصد تقاضا برای فولاد افزایش پیدا کند که با تولید فولاد سبز به میزان قابل‌توجهی می‌توان از گرمایش کره زمین و تغییرات اقلیمی جلوگیری کرد.
متاسفانه فولاد سبز در ایران به مرحله تولید نرسیده است و زیرساخت‌های لازم برای تولید آن در سال‌های آینده هم وجود ندارد. اما در کشورهای توسعه یافته برخی از تولیدکنندگان فولاد، قدم‌های بزرگی در حذف ردپای کربن خود برداشته‌اند، ازجمله یک شرکت سوئدی با نام SSAB AB به‌عنوان اولین تولیدکننده فولاد سبز در جهان شناخته می‌شود که از فولاد تولیدی آن در شرکت خودروسازی ولوو برای تولید کامیون استفاده شده است.
کشور چین نیز تحت فشارهای جهانی به‌خصوص اتحادیه اروپا دست به تولید فولاد سبز زده است. این پروژه در چین توسط فولاد بائو که بزرگترین تولیدکننده فولاد جهان است، کلیده خورده است. آن‌ها برنامه دارند که تا سال 2050 به وضعیت کربن خنثی یا کربن صفر برسند.
گروه فولاد آرسلور میتال در کشور اسپانیا نیز برنامه دارد تا سال 2025 سایت تولید فولاد سبز خود را بر پایه هیدورژن راه اندازی کند.
شرکت معدنی ریو تینتو که مطرح‌ترین تولیدکننده سنگ آهن جهان است، پروژه تولید فولاد سبز بر پایه بیومس یا توده زیستی را به‌صورت آزمایشی آغاز کرده است. با وجود فشارهای سیاسی که در این زمینه وجود دارد، تولیدکنندگان فولاد راهی جز جایگزین کردن روش‌های سنتی با روش‌های سبز ندارند و قیمت میلگرد، تیرآهن و سایر محصولات فولادی در آینده، بسته به فولاد سبز خواهد بود. در این مسیر باید کوره‌های قوس الکتریکی به جای کوره‌های سوخت فسیلی قرار بگیرند و از برقی که با توده زیستی تولید می‌شود، انرژی مورد نیاز این صنایع را تامین کرد. در کشورهای ثروتمند جهان به‌خصوص کشورهای اروپایی گام‌های مثبتی در این زمینه برداشته شده است اما هنوز تا تولید کامل فولاد به روش سبز، راه زیادی پیش رو است.
علاوه بر دیدگاه بلند مدت تولید فولاد سبز، کشورهای پیشرو در صنایع فولاد راهبردهای مشخصی برای استفاده از دستاوردهای فناورانه تدوین کرده و برنامه‌هایی را بدین منظور اجرایی کرده‌اند. کشورهای چین، ژاپن، کره جنوبی، هند، روسیه، اتحادیه اروپا، ترکیه و ایالات متحده آمریکا به‌عنوان تولیدکنندگان بزرگ فولاد در جهان گام‌های مؤثری در راستای بهره‌گیری از دستاوردهای انقلاب صنعتی چهارم برداشته‌اند.
فناوری‌هایی همچون یادگیری ماشین، هوش مصنوعی و اینترنت اشیا از چند سال پیش تاکنون مزایای چشمگیری برای صنایع و شرکت‌ها دربرداشته‌اند. این فناوری‌ها زمان و هزینه را با خودکارسازی عملیات تولید، کاهش و عملکرد شرکت‌ها را ارتقا می‌دهند.
صنعت فولاد نیز از این قاعده مستثنی نیست و از سه فناوری یادشده بهره می‌برد. در این صنعت یادگیری ماشین همراه با کلان‌داده و هوش مصنوعی، امکان آفرینش راهکارهای بهینه‌سازی در فرآیندهای خودکارسازی را فراهم می‌آورد.
این فناوری‌ها همچنین به کنترل طول عمر ماشین‌آلات کمک می‌کند و به شرکت‌ها توانمندی نگهداری برنامه‌ریزی شده تجهیزات را با هزینه‌های پایین‌تر می‌دهد. افزون بر این موارد، فناوری‌های مذکور به کارخانه‌‌داران این امکان را می‌دهند زمان واقعی عملکرد واحدهای تولیدی را با استفاده از کلان‌داده و پردازش ابری درک کنند. همچنین پیاده‌سازی اینترنت اشیا همچون سنسورهای مرتبط از طریق شبکه این امر را ممکن می‌کند که کارخانهها با دقت و کمیت بالاتری کار کنند و در بازار رقابتی قوی‌تر ظاهر شوند.
در حال حاضر تولید فولاد نورد سرد در کشورهای پیشرفته با حداکثر دقت از طریق دیجیتالی شدن فرآیندها پیش می‌رود و ادغام آنلاین زنجیره ارزش، امکان بهینه‌سازی مدیریت، تولید و حمل و نقل را فراهم می‌آورد. این اتفاق دستاوردهای مهمی مانند کاهش هزینه‌ها و تقویت حضور در بازار رقابتی را در پی دارد. یادگیری ماشین پیش‌نیاز تولید با ارزش افزوده در سال‌های پیش روست. با بکارگیری هوش مصنوعی و فناوری اطلاعات، نگهداری و تعمیرات به طور خودکار انجام می‌شود و نیاز به قطعات یدکی و تعمیرات مستمر کاهش می‌یابد.
