نگاهی به تمهیدات فولاد سبز؛ روش‌هایی که منابع آب و محیط زیست ایران را حفظ می‌کند
بدون تردید، روند گرمایش زمین در سال‌های اخیر شدت گرفته است؛ افزایش سرعت گرمایش زمین (Global Warming) در سال‌های اخیر تبعات بسیار داشته، تغییرات سنگین اقلیمی در نقاط مختلف جهان، خشکسالی، افزایش آتش سوزی جنگل‌ها و از بین رفتن آن ها، بخشی از این مخاطرات است که هستی و حیات انسان را در کره خاکی در معرض خطر قرار داده است.
میانگین دمای کُره زمین در ۵۰ سال گذشته به صورت مستمر رو به افزایش بوده و در این مدت میانگین دمای زمین ۰.۷ درجه سانتیگراد افزایش داشته است و پیش بینی می‌شود تا سال ۲۱۰۰ میلادی دمای کره خاکی بین ۱.۸ تا ۴ درجه سانتیگراد افزایش پیدا کند.
تاثیر صنایع فولادی در آلودگی محیط زیست
بررسی‌های دانشمندان نشان می‌دهد که دو عامل، بیشترین تاثیر را در گرمایش زمین و تخریب محیط زیست داشته اند، افزایش گازهای گلخانه‌ای و چرخه آب وهوایی «ال نینو»، دو عامل اصلی هستند هستند که البته افزایش گازهای گلخانه‌ای و مصرف بالای سوخت‌های فُسیلی در جهان صنعتی امروز اصلی‌ترین عامل گرمایش زمین است. در این میان، نقش صنایع مادر و به طور مشخص صنعت فولاد و اثر این صنایع در گرمایش زمین، نقشی قابل توجه و غیرقابل انکار است.
در مجموع، براساس آخرین برآوردها، تولید فولاد مسئول ۸ درصد از انتشار گازهای گلخانه‌ای جهان است. به گفته آژانس بین المللی انرژی (IEA) برای دستیابی به اهداف اقلیمی جهان، انتشار گازهای گلخانه‌ای باید تا سال ۲۰۵۰ پنجاه درصد کاهش یابد و بعد از آن با همین سرعت به کاهش خود ادامه دهد. «کربن‌زدایی از صنعت فولاد» یا آنچه اصطلاحاً فولاد سبز نامیده می‌شود، یکی از راهکارهای پیش روی جهان برای کاهش گازهای گلخانه‌ای است؛ با توجه به اینکه فولاد و صنایع پایین دستی آن برای بسیاری از فن‌آوری‌های پاک از توربین‌های بادی گرفته تا خودروهای برقی ضروری است، گذار آن به مرحله انتشار کربن صفر در جهان حیاتی خواهد بود.
براساس توافقنامه پاریس، کربن‌زدایی از صنعت فولاد یعنی اینکه این صنعت باید تا سال ۲۰۵۰ انتشار گازهای گلخانه‌ای را ۹۳ درصد کاهش دهد. در این زمینه، تلاش‌های گسترده‌ای در جهان در حال شکل گیری است.
بریتانیا یکی از کشورهایی است که تلاش می‌کند کربن‌زدایی از صنعت فولاد را در دستور کار خود قرار دهد؛ این کشور از قضا، یکی از برجسته‌ترین تولیدکنندگان گازهای گلخانه‌ای در جهان است! در سال ۲۰۱۹، صنعت فولاد انگلستان تقریباً ۱۲ میلیون تن CO2 منتشر کرد که نشان دهنده ۱۱.۵ درصد از انتشارات صنعتی انگلیس و ۲.۷ درصد از کل انتشار گازهای گلخانه‌ای انگلیس در آن سال بود. استراتژی کربن‌زدایی صنعتی انگلستان که توسط دولت در مارس۲۰۲۱ اعلام شد، کربن‌زدایی کامل بخش فولاد را تا سال ۲۰۳۵ هدف قرار می‌دهد. براساس مطالعات انجام شده، برای تأمین مالی این کربن‌زدایی، دولت در سال ۲۰۱۹ یک صندوق ۲۵۰ میلیون پوندی «فولاد پاک» ایجاد کرد.
با این حال، استقرار کامل فولاد سبز کار ساده‌ای نیست؛ گزارش وود مکنزی (یک شرکت مشاوره بین المللی) نشان می‌دهد که کربن‌زدایی صنعت فولاد و سنگ آهن تا سال ۲۰۵۰، مطابق با توافقنامه پاریس، به ۱.۴ تریلیون دلار بودجه و انقلاب در هر مرحله از زنجیره ارزش نیاز دارد.
فولاد سبز چیست؟
اما چه راهکارهایی می‌توان برای تولید فولاد سبز در پیش گرفت؛ فولاد سبز در واقع به فولادی گفته می‌شود که در فرآیند تولید آن از سوخت‌های فسیلی استفاده نشده باشد و یا استفاده از آن‌ها به حداقل رسیده باشد؛ فولاد سبز نوعی فولاد ساخته‌شده با سوخت هیدروژن سبز است که هیچ‌گونه آلاینده گازی نداشته و با فرآیند الکترولیز آب و برق تولید می‌شود. با اینکه کوره‌های الکتریکی جدید تا حد زیادی تولید گازهای گلخانه‌ای را کاهش داده‌اند اما دستیابی به فولاد سبز با کربن خالص صفر درصد یک هدف غایی است.
تحلیل جدید سازمان «نظارت بر انرژی جهانی» حاکی از آن است که در آینده نزدیک ۴۳ درصد از ظرفیت تولید فولاد برنامه‌ریزی شده جهانی بر اساس کوره‌های قوس الکتریکی خواهد بود، این میزان در سال ۲۰۲۲ کمتر از ۳۵ درصد و در سال پیش کمی بیشتر از ۳۵ درصد خواهد بود. اما بسیاری از کارشناسان با این نگاه خوشبینانه سازمان نظارت بر انرژی جهانی موافق نیستند؛ به اعتقاد آن ها، روند تحول برای انتقال به سمت تولید «فولاد سبز» به اندازه کافی سریع اتفاق نمی‌افتد و اگر با روند فعلی تولید فولاد با استفاده کوره‌های بلند و استفاده از سوخت فسیلی استمرار یابد، تا سال ۲۰۵۰، سهم تولید فولاد از کوره‌های قوس الکتریکی تنها تا حد ۴۰ درصد خواهد رسید.
اما اگرچه «کربن‌زدایی صد درصدی از صنایع فولادی» یک هدف ایده آل است اما راهکارهای میان مدت بسیاری برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای این صنایع وجود دارد؛ استفاده از فاضلاب تصفیه شده با هدفِ حفظ آب‌های زیرزمینی و محیطی، استفاده از روش‌های جدید برای تولید مس و بهره گیری از روش‌های مدرن خنک‌سازی کک، از جمله این روش هاست.
تمهیدات فولاد سبز در «میدکو»
در ایران نیز بهره گیری از راهکارهای سبز در صنایع مادر در سال‌های اخیر کلید خورده است؛ برای نمونه، شرکت مادر تخصصی توسعه معادن و صنایع معدنی خاورمیانه (میدکو) یکی از اصلی‌ترین شرکت‌های این عرصه است که با جاری‌سازی مدل توسعه پایدار و فراگیر خود، همواره از برترین تکنولوژی‌های موجود مانند سیستم خنک‌سازی کک به روش خشک (CDQ)، تانک بایولیچینگ مس، احیا مستقیم به روش‌های میدرکس و HYL بهره برده است؛ این شرکت مادر تخصصی با اجرای پروژه‌های نیروگاهی، جمع‌آوری و تصفیه فاضلاب و استفاده از تکنولوژی‌های مدرن، امنیت آب و حفاظت حداکثری از محیط زیست را در دستور کار خود قرار داده است.
استفاده از فاضلاب تصفیه شده شهرهای کرمان و زرند، یکی از راهکارهای میدکو برای حفظ منابع زیرزمینی آب در مناطقی از کشور است که با بحران کم آبی و خشکسالی دست و پنجه نرم می‌کنند.
یک مثال دیگر، شیوه تولید مس در زیرمجموعه‌های این شرکت است؛ شرکت بابک مس ایرانیان از زیرمجموعه‌های شرکت میدکوست که جهت سرمایه‌گذاری در صنعت مس در سال ۱۳۸۹تاسیس گردید. سرمایه ثبت شده فعلی شرکت بالغ بر ۹۰۰۰ میلیارد ریال است؛ این شرکت برای تولید کاتد مس از روش بایولیچینگ استفاده می‌کند.
در حالت کلی، مس دو شیوه استحصال دارد، یکی شیوه ذوب و دیگری لیچینگ یا انحلال. در شیوه ذوب با صرف انرژی زیاد و در کوره، مس از سنگ‌های معدنی جدا و استحصال می‌شود که هم انرژی بالایی برای استحصال صرف می‌شود و هم آلودگی زیست محیطی بسیار به وجود می‌آید. اما در شیوه لیچینگ یا انحلال به وسیله روش‌های زیست محیطی، مس از سنگ معدنی مس جدا می‌شود. انحلال به وسیله مواد شیمیایی مختلف صورت می‌گیرد که سبزترین و بهترین وسیله، انحلال به وسیله باکتری است که در شرکت بابک مس ایرانیان برای استحصال مس از آن استفاده می‌شود.
تکنولوژی «تانک بایولیچینگ» ثبت انحصاری میدکو است و این شرکت برای اولین بار این شیوه را اختراع و به نام خود ثبت کرده است. در این شیوه در تانکرهای بزرگی سنگ‌های معدنی ریخته می‌شوند و به وسیله باکتری، مس از این سنگ‌ها استحصال می‌شود. در این شیوه، شیرابه‌ای از مس از زیر تانکر خارج و به سوله‌های تولید وارد می‌شود؛ این شیرابه‌ها از یکسری کاتد عبور می‌کنند و یون‌ها و مولکول‌های مس به کاتدها می‌چسبد و در نهایت مس کاتدی تولید می‌شود.
نکته اینجاست که آلودگی زیست محیطی این شیوه نزدیک به صفر است و در عین حال، انرژی بسیار کمتری از شیوه‌های ذوب در کوره صرف می‌شود.
به این ترتیب، شرکت میدکو، یکی از پیشگامان اصلی بهره گیری از «تمهیدات فولاد سبز» در صنایع فولادی ایران است و می‌تواند به عنوان یک الگوی سبز در صنایع مس و فولادی ایران معرفی شود. با بهره گیری از شیوه‌های جدید تولید و حذف کربن از مدار تولید می‌توانیم امیدوار باشیم که تمام شرکت‌های وابسته به صنایع فولاد و مس ایران در آینده‌ای نزدیک، انتشار گازهای گلخانه‌ای و استفاده از انرژی‌های محدود زیست محیطی مثل منابع آب زیر زمینی را به صفر برسانند.
در کشوری مانند ایران، فقط کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای اهمیت ندارد، پایداری و حفظ منابع محدود آب نیز باید از اولویت‌های اصلی صنایع باشد که به نظر می‌رسد بهره گیری از مکانیسم تصفیه فاضلاب در میدکو، خود یک گام بلند در رسیدن به این هدف است.
