مقالات تجارت آلیاژ مقالاتی از فلزات پرکاربرد
صنعت فولاد یکی از ستونهای اصلی توسعه اقتصادی در سراسر جهان بهشمار میآید. با این حال، این صنعت از جمله بزرگترین منابع انتشار گازهای گلخانهای، بهویژه دیاکسید کربن (CO₂)، است. در شرایطی که بحران تغییرات اقلیمی به یک دغدغه جهانی تبدیل شده، یافتن راهحلهایی برای کاهش انتشار کربن از اهمیت حیاتی برخوردار است. یکی از پیشرفتهترین و مؤثرترین فناوریها در این مسیر، فناوری جذب، استفاده و ذخیرهسازی کربن یا (Carbon Capture, Utilization and Storage) CCUS است. این فناوری با هدف کاهش انتشار گازهای گلخانهای از منابع صنعتی بهویژه کارخانههای فولاد، طراحی و توسعه یافته است. در این مقاله، به بررسی چگونگی کاربرد فناوری CCUS در فولادسازی، مزایا، چالشها و آینده این فناوری در مسیر تحقق تولید پایدار خواهیم پرداخت.
آشنایی با فناوری CCUS
فناوری CCUS مجموعهای از فرآیندها است که شامل جذب دیاکسید کربن حاصل از فعالیتهای صنعتی، انتقال آن به مکانهای مناسب و در نهایت استفاده مجدد یا ذخیرهسازی آن بهصورت ایمن در زیرزمین میباشد. این فناوری به سه مرحله اصلی تقسیم میشود:
1- جذب (Capture): دیاکسید کربن از گازهای خروجی کارخانهها استخراج میشود.
2- انتقال (Transport): CO₂ استخراج شده از طریق خطوط لوله یا تانکر به مکانهای خاص منتقل میگردد.
3- استفاده یا ذخیرهسازی (Utilization or Storage): گاز جذب شده یا برای مصارف صنعتی مانند تولید سوخت مصنوعی استفاده میشود یا در لایههای زمینشناسی ذخیره میگردد.
چرا CCUS در فولادسازی ضروری است؟
کارخانههای فولادسازی، بهویژه آنهایی که از روشهای سنتی مانند کوره بلند استفاده میکنند، حجم زیادی دیاکسید کربن تولید میکنند. هر تن فولاد تولیدی میتواند بین ۱.۸ تا ۲ تن CO₂ منتشر کند. با توجه به سهم بالای این صنعت در انتشار گازهای گلخانهای، اتخاذ راهکارهایی مانند CCUS ضروری است. این فناوری امکان ادامه تولید با استفاده از فناوریهای موجود را فراهم میسازد، در حالی که میزان انتشار آلایندهها به طرز چشمگیری کاهش مییابد.
مزایای استفاده از فناوری CCUS در فولادسازی
استفاده از فناوری CCUS دارای مزایای زیر است:
کاهش قابل توجه انتشار کربن
بزرگترین مزیت فناوری CCUS، کاهش انتشار دیاکسید کربن است. این موضوع نه تنها به حفظ محیطزیست کمک میکند بلکه به کارخانهها اجازه میدهد تا با قوانین سختگیرانه زیستمحیطی مطابقت داشته باشند.
ارتقای پایداری صنعتی
استفاده از CCUS میتواند یکی از گامهای کلیدی در جهت تحقق اقتصاد چرخشی و توسعه پایدار در صنعت فولاد باشد. این فناوری امکان بازیافت CO₂ و استفاده مجدد آن در فرآیندهایی مانند تولید سیمان یا سوخت را فراهم میسازد.
افزایش رقابتپذیری جهانی
کارخانههایی که از فناوریهای پاک استفاده میکنند، در بازارهای جهانی مزیت رقابتی بهدست میآورند. CCUS میتواند برند کارخانههای فولادسازی را به عنوان شرکتهای دوستدار محیطزیست تثبیت کند.
چالشهای اجرای فناوری CCUS در کارخانههای فولاد
استفاده از این فناوری به موازات مزایای زیادی که برای کارخانهها به ارمغان میآورد، ممکن است چالشهایی را نیز سبب شود؛ از جمله:
هزینههای بالا
یکی از مهمترین موانع اجرای گسترده فناوری CCUS، هزینههای اولیه بالا برای نصب تجهیزات جذب و ذخیرهسازی است. هزینههای عملیاتی نیز، بهویژه در مراحل انتقال و ذخیرهسازی، قابل توجه است.
نیاز به زیرساختهای مناسب
اجرای موفق CCUS مستلزم وجود زیرساختهایی مانند خطوط لوله، تأسیسات ذخیرهسازی زیرزمینی و ایستگاههای بهرهبرداری است که هنوز در بسیاری از کشورها بهطور کامل توسعه نیافتهاند.
ملاحظات ایمنی و پذیرش عمومی
ذخیرهسازی CO₂ در زیرزمین نگرانیهایی درباره نشت احتمالی و خطرات زیستمحیطی ایجاد میکند. افزایش آگاهی عمومی و شفافسازی در مورد ایمنی این فرآیند برای جلب اعتماد جامعه ضروری است.
نمونههای موفق استفاده از CCUS در صنعت فولاد
کشورهایی مانند نروژ، ژاپن، و چین گامهای بلندی در استفاده از فناوری CCUS در صنعت فولاد برداشتهاند. به عنوان نمونه:
- پروژه HYBRIT در سوئد که بهدنبال جایگزینی کامل سوختهای فسیلی با هیدروژن و استفاده از CCUS برای به صفر رساندن انتشار کربن است.
- شرکت Nippon Steel ژاپن نیز در حال توسعه فناوریهایی برای ترکیب CCUS با سیستمهای بازیابی انرژی در فولادسازی است.
این پروژهها نشان میدهند که با وجود چالشها، فناوری CCUS میتواند در مقیاس صنعتی به کار گرفته شود و نتایج قابل توجهی داشته باشد.
نقش دولتها و سیاستگذاری در توسعه CCUS
برای گسترش CCUS در صنایع سنگین مانند فولاد، حمایتهای دولتی و سیاستهای مشوق ضروری است. ارائه یارانه، تسهیلات مالی، تنظیم مقررات مشخص برای انتشار کربن و سرمایهگذاری در زیرساختها میتواند موانع اجرایی را کاهش دهد. همچنین ایجاد مشارکت بین دولت، صنعت و مراکز تحقیقاتی به نوآوری و پیشرفت سریعتر این فناوری کمک میکند.
آینده فناوری CCUS در فولادسازی
با افزایش فشارهای بینالمللی برای کاهش انتشار کربن و حرکت به سوی اقتصاد کمکربن، فناوریهایی مانند CCUS نقشی کلیدی در آینده صنعت فولاد خواهند داشت. ترکیب CCUS با فناوریهای نوین مانند استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر، هوش مصنوعی در کنترل فرآیندها، و تولید فولاد سبز میتواند مسیر تحول این صنعت را هموار کند.
پیشبینی میشود در سالهای آینده، CCUS به بخشی استاندارد از فرآیند تولید فولاد در جهان تبدیل شود. سرمایهگذاری در تحقیق و توسعه و کاهش هزینهها از طریق مقیاسپذیری میتواند بهرهبرداری از این فناوری را تسریع کند.
نتیجهگیری
فناوری CCUS پاسخی علمی و عملی به چالشهای زیستمحیطی صنعت فولاد است. این فناوری با فراهم کردن امکان کاهش انتشار کربن بدون نیاز به توقف یا تغییرات اساسی در فرآیندهای صنعتی، راهی میانبر اما مؤثر برای رسیدن به اهداف زیستمحیطی جهانی ارائه میدهد. با وجود چالشهای مالی و زیرساختی، استفاده هوشمندانه و برنامهریزیشده از CCUS میتواند آیندهای پاکتر، ایمنتر و پایدارتر برای صنعت فولاد و محیط زیست جهانی رقم بزند.
