به گزارش پایگاه خبری تحلیلی خطوط، دکتر احسان رسولی، مدیر عملیات شرکت تامین فلزات "هونام" در این مقاله به بررسی جایگاه فولاد سبز در صنعت فلزات پرداخته و کاربرد آن در اَبَرچالش‌های جهانی این صنعت را مطرح کرده است.
وی در بخش نخست این تحقیق نوشته است:
فولاد یک عامل مهم برای ساختن جامعه مدرن است. فولاد به مبارزه با فقر و افزایش استاندارد‌های زندگی در سراسر جهان کمک می‌کند، بنابراین، ساخت محصولات فولادی پایدار از طریق یک فرآیند سازگار با محیط زیست یک سرمایه گذاری بلندمدت است که مزایای عظیمی را به همراه خواهد داشت.
در سال ۲۰۲۰ تولید فولاد خام در دنیا از مرز ۱.۸۷۰ میلیارد تن عبور نمود و در سال ۲۰۵۰ پیش بینی می‌شود تولید فولاد خام در دنیا به ۲.۸ میلیارد تن برسد. در سال ۲۰۲۰، ایران با ۲۹ میلیون تن، خود را به عنوان دهمین تولید کننده بزرگ فولاد معرفی کرد که ۱.۵ درصد از کل تولید فولاد خام کره زمین را به خود اختصاص داده است و برنامه‌های بلند پروازانه‌ای برای تولید ۵۵ میلیون تن فولاد تا سال ۲۰۲۵ دارد. فولاد ۲۵% از حجم تجارت جهانی را شامل می‌شود و سالانه ۲.۵ تریلیون دلار درآمد کسب می‌کند.
تحقیقات نشان می‌دهد تقاضا برای فولاد تا حدود سال ۲۰۷۰ افزایش و سپس تثبیت خواهد شد. پیش بینی می‌شود تقاضای جهانی فولاد تخت (به عنوان مثال برای تولید خودرو) تا ۸۷ درصد افزایش یابد، در حالی که تقاضا برای محصولات فولادی طویل (به عنوان مثال برای زیرساخت و ساخت و ساز) تنها ۳۰ درصد افزایش یابد
صنعت فولاد یکی از ستون‌های صنعت و بازار کار در دنیاست که تقریبا ۴۰ میلیون شغل را پشتیبانی می‌کند (۱۲.۵ ٪ مشاغل مستقیم و ۸۷.۵ ٪ مشاغل غیرمستقیم).
با این وجود فولاد یک صنعت انرژی بر است و ۲۲ درصد از تقاضای انرژی صنعتی در سراسر جهان را مصرف می‌کند (حدود ۸ درصد از کل انرژی نهایی جهانی) و یکی از سه تولید کننده بزرگ دی اکسید صنعتی جهان است و حدود ۸ تا ۹ درصد از انتشار دی اکسید کربن جهانی (۲.۸ میلیارد تن در سال) را به خود اختصاص داده است؛ بنابراین کارخانه‌های فولادسازی کاندیدای خوبی برای کربن زدایی هستند و تغییر قاطع از احیاکننده‌های مبتنی بر کربن به جایگزین‌هایی مانند هیدروژن کاملاً اجتناب ناپذیر است.
امروزه تغییر اقلیم یکی از بزرگترین چالش‌هایی است که همه ما با آن روبرو هستیم. با ادامه افزایش انتشار گاز‌های گلخانه‌ای جهانی و تشدید رویداد‌های شدید آب و هوایی، تغییرات به گونه‌ای است که ما نمی‌توانیم آن را نادیده بگیریم؛ و در صورت عدم کنترل انتشار گاز‌های گلخانه‌ای تا سال ۲۱۰۰، شاهد افزایش ۴ تا ۵ درجه‌ای دمای هوا خواهیم بود که در نتیجه باعث افزایش سطح آب دریا‌ها و زیر آب رفتن بسیاری از مناطق ساحلی و جزایر، کاهش پوشش برف در نیم کره شمالی و گرم شدن هوا، افزایش توفان‌ها و گردباد‌های سهمگین، وقوع خشکسالیها، سیلها، باد‌های گرم و طوفان‌های مهیب‌تر خواهد شد.
در سال ۲۰۱۵، زمانی که ۱۹۰ کشور توافقنامه پاریس را پذیرفتند، واکنش جهانی به تهدید تغییرات آب و هوایی گامی‌رو به جلو برداشت. در سال ۲۰۱۹، سازمان ملل متحد اعلام کرد که بیش از ۶۰ کشور به حذف کربن تا سال ۲۰۵۰ متعهد شداند. مطابق با این توافق نامه مقرر شد که با کاهش گاز‌های گلخانه‌ای افزایش دمای زمین تا سال ۲۰۵۰ در مقایسه با پیش از عصر صنعتی شدن کمتر از ۲ درجه سانتی گراد و مطلوب‌تر ۱.۵ درجه سانتی گراد باشد.
سه انتشار دهنده اصلی چین (۳۰%)، ایالت و متحده (۱۳.۵%) و هند (۶.۸%) هستند و ایران (۱.۸۵%) در رتبه هفتمین کشور انتشار دهنده گاز‌های گلخانه‌ای قرار دارد.
فولاد به همراه سیمان، حمل و نقل مخصوصا حمل و نقل هوایی، پالایشگاه ها، پتروشیمی‌ها و نیروگاه‌ها از جمله صنایعی هستند، که با چالش جدی کربن زدایی در فرایند تولید خود رو برو هستند.
برای فولادسازان، کاهش انتشار گاز‌های گلخانه‌ای و کاهش مصرف ویژه انرژی برای سرعت بخشیدن به دستور کارِ جهانیِ کربن زدایی حیاتی است. فولادسازانی که اکنون در سفری برای بهبود پایداری عملیات حرکت می‌کنند، می‌توانند از توسعه مقررات کربن جلوتر باشند و از معیار‌های زیست محیطی، اجتماعی و حاکمیتی برای به دست آوردن مزیت رقابتی سرمایه گذاری کنند. کنترل انتشار گاز‌های گلخانه‌ای چالش اصلی فولادسازان در دهه‌های آینده خواهد بود و آن‌هایی که سرمایه‌ای برای سرمایه‌گذاری در تولید سبزتر پیدا کنند، در نهایت به عنوان برنده ظاهر خواهند شد.
هر تن فولاد در سال ۲۰۱۸ به طور متوسط ۱.۸۵ تن دی اکسید کربن منتشر می‌کند و اقدامات انجام شده برای بهبود بهره وری انرژی (در طول ۵۰ سال گذشته ۶۰ درصد مصرف انرژی بهبود یافته است) و سوخت در صنعت فولاد، برای قرار دادن آن در مسیری مطابق با هدف گرمایش کمتر از ۲ درجه سانتی گراد کافی نیست؛ و پیش بینی می‌شود انتشار مستقیم گاز‌های گلخانه‌ای تا سال ۲۰۵۰ به بیش از ۲۸۰۰ میلیون تن دی اکسید کربن برسد! واضح است که این سطح از انتشار دی اکسید کربن نگران کننده است.
برای دستیابی به اهداف افزایش دمای جهانی تعریف شده در توافقنامه پاریس و گلاسکو، انتشار گاز‌های گلخانه‌ای از صنعت فولاد باید در سال ۲۰۵۰ به سطح ۴۰۰-۶۰۰ میلیون تن در سال کاهش یابد؛ و از آنجایی که در حال حاضر فرآیند‌های فولادسازی نزدیک به محدودیت‌های ترمودینامیکی خود عمل می‌کنند، پتانسیل کاهش CO۲ در این مسیر‌ها محدود است، در نتیجه، ما باید تغییرات اساسی تری را در فناوری‌های تولید فولاد در مقایسه با فناوری‌های امروزی ایجاد نماییم. برای کربن زدایی کامل کل مسیر تولید؛ انتشار کربن برای کارخانه تولید گندله، کارخانه تولید آهک و ... باید مد نظر گرفته شود.
صفر کردن انتشار کربن صنعت فولاد تا سال ۲۰۵۰ نیازمند ۲۷۸ میلیارد دلار سرمایه گذاری است. بررسی‌ها نشان می‌دهد که مسیر مبتنی بر هیدروژن پتانسیل عظیمی برای فولادسازی سبز ارائه می‌دهد که به شدت به ردپای کربن برق مصرفی، مورد استفاده برای تولید هیدروژن بستگی دارد.
کوانتوم و زمان سرمایه گذاری به انتخاب مسیر و فوریت پیروی از اهداف پایداری بستگی دارد. یکی از فناوری‌های پیشرو، که به خوبی با بافت ایران سازگار است، استفاده از هیدروژن در فرایند احیا مستقیم، همراه با کوره‌های قوس الکتریکی که از برق تجدید پذیر تغذیه می‌کنند.
پیش بینی می‌شود در صورت رعایت الزامات کاهش گاز‌های گلخانه‌ای در سال ۲۰۵۰ این میزان به ۰.۲ تن دی اکسید کربن به ازای هر تن فولاد برسد (حدود ۴۰۰ تا ۶۰۰ میلیون تن دی اکسید کربن در سال) 
طبق بررسی‌های انجام شده تا سال ۲۰۵۰، هیدروژن سبز می‌تواند ارزان‌ترین روش تولید فولاد باشد و ۳۱ درصد از بازار را به خود اختصاص دهد. ۴۵ درصد دیگر می‌تواند پر یایه مصرف قراضه و بقیه ترکیبی از فولاد سازی‌های قدیمی‌تر بر پایه زغال سنگ، ولی مجهز به سیستم‌های جذب کربن و همچنین بخشی دیگر می‌تواند از فرایند‌های نوآورانه با استفاده از برق برای پالایش سنگ آهن به فولاد باشد.
سایر مسیر‌های کربن زدایی (به غیر از استفاده از هیدروژن در احیا مستقیم)، مانند جذب و ذخیره کربن Carbon Capture and storage (CCS)، با چالش‌های فنی و غیر فنی مانند پذیرش عمومی‌و موانع نظارتی روبرو هستند، علاوه بر این، الزامات فنی باید برآورده شود تا مسیر‌های جایگزین برای کربن زدایی بیشتر بخش فولاد با استفاده از جذب و ذخیره کربن (CCS) و استفاده (CCU) فراهم شود.
پیرولیز گاز طبیعی و الکترولیز سنگ آهن نیز جایگزین‌های مناسب و امیداورکننده‌ای برای تولید فولاد بدون کربن هستند؛ اما هنوز سطح آمادگی اجرایی پایینی دارند.
