فولاد سبز چیست؟ 4 تولیدکننده بزرگ آن + روش تولید

فولاد سبز (Green Steel)، نوآوری مهمی در صنعت فولاد است که با هدف کاهش اثرات زیست‌محیطی تولید می‌شود. این نوع فولاد با استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر مانند باد، خورشید و هیدروژن سبز تولید می‌شود. در ادامه با میهن فولاد همراه باشید تا بیشتر در مورد این نوع فولاد صحبت کنیم.

فولاد سبز چیست؟

این نوع فولاد با استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر مانند باد، خورشید و هیدروژن سبز تولید می‌شود. در فرآیند تولید فولاد سبز، برخلاف روش‌های سنتی، هیچ‌گونه سوخت‌های فسیلی مصرف نمی‌شود. یکی از مهمترین ویژگی‌های این فولاد، عدم انتشار دی‌اکسید کربن در فرآیند تولید آن است. این ویژگی به دلیل استفاده از هیدروژن سبز به جای زغال‌سنگ به عنوان منبع احیای آهن حاصل می‌شود. هیدروژن سبز از طریق الکترولیز آب و با استفاده از برق تولید شده از منابع تجدیدپذیر به دست می‌آید. 

تفاوت فولاد سبز با سایر فولادهای سنتی

این نوع فولاد با فولاد سنتی از نظر محصول نهایی تفاوتی ندارند، اما فرآیند تولید آنها کاملاً متفاوت است. 

روش تولید فولاد سبز

در تولید این نوع فولاد، از منابع انرژی تجدیدپذیر مانند هیدروژن سبز و برق تولید شده از انرژی‌های تجدیدپذیر استفاده می‌شود. این فرآیند باعث می‌شود که انتشار کربن تقریباً به صفر برسد. در مقابل، فولاد سنتی با استفاده از زغال‌سنگ در کوره‌های بلند تولید می‌شود که منجر به تولید حجم بالایی از گازهای گلخانه‌ای و کربن می‌شود.

یکی از بزرگترین تفاوت‌های بین این نوع فولاد با فولاد سنتی، میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای است. همانطور که پیش‌تر اشاره شد، در فرآیند تولید آن به دلیل استفاده از هیدروژن سبز به جای کربن، تقریباً هیچ دی‌اکسید کربنی تولید نمی‌شود. این در حالی است که در تولید فولاد سنتی، هر تن فولاد تولید شده باعث تولید حدود دو تن دی‌اکسید کربن می‌شود. این تفاوت بزرگ نه تنها از نظر زیست‌محیطی مهم است، بلکه به کاهش اثرات تغییرات اقلیمی نیز کمک می‌کند.

هزینه‌ها

از لحاظ اقتصادی، تولید فولاد سبز ممکن است در ابتدا پرهزینه‌تر باشد. برای تولید آن نیاز به زیرساخت‌های جدید و استفاده از برق سبز است که می‌تواند هزینه‌های اولیه را افزایش دهد. اما در بلندمدت، با توجه به کاهش هزینه‌های انرژی تجدیدپذیر، این هزینه‌ها می‌توانند به طور قابل توجهی کاهش یابند. در مقابل، تولید فولاد سنتی همچنان به هزینه‌های بالای زغال‌سنگ و هزینه‌های زیست‌محیطی مرتبط با انتشار گازهای گلخانه‌ای وابسته است.

فرق فولاد سبز با فولاد آلیاژی

با استفاده از فناوری‌های کاهش‌دهنده کربن تولید می‌شود. در حالی که فولاد آلیاژی با افزودن عناصر خاصی مانند کروم، نیکل، یا مولیبدن به ترکیب فولاد پایه تولید می‌شود تا خواص مکانیکی و فیزیکی آن بهتر شود.

کاربردهای فولاد سبز

این فولاد، از نظر کیفیت و عملکرد تفاوتی با فولاد سنتی ندارد. به همین دلیل، می‌توان آن را در تمامی کاربردهایی که فولاد سنتی مورد استفاده قرار می‌گیرد، به کار برد. یکی از مهم‌ترین کاربردهای این فولاد در صنعت ساخت و ساز است. از این فولاد می‌توان در ساخت ساختمان‌ها، پل‌ها، راه‌ها و سایر پروژه‌های عمرانی استفاده کرد. 

علاوه بر ساخت و ساز، از این فولاد در صنعت خودروسازی نیز کاربردهای فراوانی دارد. در صنایع انرژی نیز نقش مهمی ایفا می‌کند. از این فولاد می‌توان در ساخت توربین‌های بادی، برج‌های خورشیدی و سایر تجهیزات تولید انرژی‌های تجدیدپذیر استفاده کرد. 

در صنایع دریایی نیز کاربردهای گسترده‌ای دارد. از این فولاد می‌توان در ساخت کشتی‌ها، سکوهای نفتی و سایر سازه‌های دریایی استفاده کرد. مقاومت بالای این فولاد در برابر خوردگی و شرایط سخت دریایی، آن را به گزینه‌ای مناسب برای این صنایع تبدیل کرده است.

هزینه تولید فولاد سبز

تولید آن نیز، به دلیل نیاز به زیرساخت‌های جدید و استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر، به سرمایه‌گذاری قابل توجهی نیاز دارد. یکی از مهم‌ترین اجزای این فرآیند، تولید هیدروژن سبز است که به عنوان جایگزینی برای زغال‌سنگ در احیای آهن به کار می‌رود. تولید هیدروژن سبز در مقیاس بزرگ نیازمند میلیاردها دلار سرمایه‌گذاری در تولید برق تجدیدپذیر است. این هزینه‌ها شامل ساخت و نگهداری نیروگاه‌های بادی و خورشیدی نیز می‌شود که منبع اصلی برق برای تولید هیدروژن سبز هستند.

در اروپا، بزرگ‌ترین تولیدکننده فولاد، آرسلور میتال، برآورد کرده است که کربن‌زدایی کامل از فعالیت‌های فولادی این قاره مطابق با اهداف اتحادیه اروپا می‌تواند تا 40 میلیارد دلار هزینه داشته باشد. این سرمایه‌گذاری عظیم نه تنها برای تاسیسات جدید تولید، بلکه برای تغییر زیرساخت‌های موجود و بهینه‌سازی فرآیندهای تولید نیز ضروری است. اتحادیه اروپا به دنبال رسیدن به هدف انتشار کربن خالص صفر تا سال 2050 است و این هدف بلندپروازانه نیازمند حمایت مالی و تکنولوژیک گسترده است.

در چین، که نیمی از فولاد جهان را تولید می‌کند، نیز تلاش‌های زیادی برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای از کارخانه‌های فولاد در حال انجام است. چین متعهد شده است تا سال 2060 به هدف کربن صفر دست یابد. این هدف مستلزم کاهش چشمگیر انتشار CO2 از صنایع فولادی است که مسئول یک‌سوم کل آلودگی CO2 این کشور هستند. انتقال به تولید فولاد سبز در چین نیازمند سرمایه‌گذاری‌های عظیمی در فناوری‌های جدید و انرژی‌های تجدیدپذیر است. این هزینه‌ها شامل توسعه و اجرای فناوری‌های نوین مانند هیدروژن سبز و بهبود کارایی انرژی در فرآیندهای تولید فولاد می‌شود.

بزرگترین تولیدکنندگان فولاد سبز

این نوع فولاد در حال ظهور است و تنها چند تولیدکننده بزرگ توانسته‌اند در این مسیر پیشگام شوند.

شرکت سوئدی (SSAB AB)

یکی از این شرکت‌ها، SSAB AB، یک شرکت سوئدی است که با پروژه HYBRIT (Hydrogen Breakthrough Ironmaking Technology) شناخته می‌شود. این پروژه، اولین تلاش جهانی برای تولید فولاد بدون استفاده از زغال‌سنگ است که از هیدروژن سبز به عنوان جایگزین استفاده می‌کند. SSAB AB با همکاری شرکت‌های LKAB و Vattenfall، هدف خود را تولید فولاد بدون کربن تا سال 2026 قرار داده است.

شرکت آرسلور میتال (ArcelorMittal S.A)

آرسلور میتال (ArcelorMittal S.A.)، یکی دیگر از بزرگ‌ترین تولیدکنندگان فولاد در جهان، نیز برنامه‌های گسترده‌ای برای تولید فولاد سبز دارد. این شرکت اعلام کرده است که قصد دارد تا سال 2050 به هدف کربن صفر برسد. آرسلور میتال در حال سرمایه‌گذاری در پروژه‌های بزرگ تولید هیدروژن سبز و استفاده از فناوری‌های جدید برای کاهش انتشار کربن در فرآیندهای تولید فولاد است. این شرکت همچنین در حال توسعه پروژه‌هایی مانند Smart Carbon و Innovative DRI است که به کاهش انتشار CO2 کمک می‌کند.

گروه ریوتینتو (Rio Tinto)

گروه ریوتینتو (Rio Tinto)، یک شرکت بین‌المللی معدنی و فلزات، نیز به تولید فولاد سبز توجه ویژه‌ای دارد. ریو تینتو با همکاری شرکت‌های مختلف در حال تحقیق و توسعه فناوری‌های نوین برای کاهش کربن در فرآیندهای تولید فولاد است. این شرکت به دنبال استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر و هیدروژن سبز به عنوان روش‌های اصلی تولید این مدل فولاد است و هدف خود را کاهش قابل توجه انتشار گازهای گلخانه‌ای قرار داده است.

گروه فولاد بائو چین (China Baowu Steel Group Corp)

گروه فولاد بائو چین (China Baowu Steel Group Corp.)، بزرگترین تولیدکننده فولاد در جهان، نیز به دنبال کاهش انتشار کربن و تولید این نوع فولاد است. این شرکت چینی با راه‌اندازی پروژه‌های مختلف در زمینه استفاده از هیدروژن سبز و انرژی‌های تجدیدپذیر، تلاش می‌کند تا به هدف کربن صفر دست یابد. بائو استیل با توجه به حجم وسیع تولید فولاد در چین، نقش بسیار مهمی در کاهش جهانی انتشار CO2 دارد و متعهد شده است تا سال 2060 به این هدف برسد.

بررسی آینده فولاد سبز در جهان

با توجه به شرایط اقلیمی و محیط‌زیستی جهان و افزایش مقررات انتشار گازهای گلخانه‌ای در صنایع بزرگ، تمامی دولت‌ها و تولیدکنندگان فولاد در جهان مجبور خواهند بود که به پروژه تولید فولاد سبز ملحق شوند. آینده این فولاد به عنوان یک نوآوری مهم در صنعت، روشن است اما چالش‌های متعددی نیز در این راه وجود دارد که باید مورد توجه قرار گیرد.

مزایا، معایب و چالش‌های فولاد سبز

مزایا و معایب آن عبارتند از:

مزایا

تولید آن تقریبا هیچ دی‌اکسید کربنی تولید نمی‌کند. به کاهش اثرات تغییرات اقلیمی و بهبود کیفیت هوا کمک می‌کند.

استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر به جای سوخت‌های فسیلی باعث کاهش مصرف منابع طبیعی محدود می‌شود. این مسئله به حفاظت از منابع طبیعی و کاهش وابستگی به زغال‌سنگ کمک می‌کند.

اگرچه تولید فولاد سبز نیازمند سرمایه‌گذاری‌های اولیه بالایی است، اما در بلندمدت می‌تواند به کاهش هزینه‌های انرژی منجر شود. 

معایب

یکی از بزرگترین معایب فولاد سبز، هزینه‌های بالای اولیه برای توسعه زیرساخت‌های جدید و استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر است. این هزینه‌ها شامل ساخت نیروگاه‌های بادی و خورشیدی و تاسیسات تولید هیدروژن سبز می‌شود.

تولید هیدروژن سبز و استفاده از آن در فرآیندهای تولید فولاد هنوز در مراحل اولیه توسعه است. تکنولوژی مورد نیاز برای تولید انبوه آن هنوز به بلوغ کامل نرسیده‌اند و نیاز به تحقیقات و توسعه بیشتر دارند.

تولید این فولاد به میزان زیادی به دسترسی به انرژی‌های تجدیدپذیر وابسته است. در بسیاری از مناطق جهان، زیرساخت‌های کافی برای تولید و توزیع این نوع انرژی وجود ندارد، که می‌تواند به یک مانع جدی تبدیل شود.

انواع فولاد آلیاژی

در پایان، اگر قصد اطلاع از قیمت انواع فولاد یا آشنایی با سایر فولادها از جمله فولاد سردکار را دارید، می‌توانید از طریق سایت یا تماس با کارشناسان ما اقدام فرمایید.

سوالات متداول

1. فولاد سبز چیست و چه تفاوتی با فولاد معمولی دارد؟
   به فولادی اطلاق می‌شود که در فرآیند تولید آن از انرژی‌های تجدیدپذیر و فناوری‌های کاهش‌دهنده کربن استفاده شده است. این نوع فولاد برخلاف فولاد معمولی، با هدف کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای تولید می‌شود و تلاش دارد تا اثرات زیست‌محیطی کمتری داشته باشد.
2. چه مزایایی استفاده از فولاد سبز دارد؟
   استفاده از آن مزایای متعددی دارد. از جمله کاهش قابل توجه در انتشار دی‌اکسید کربن، کاهش مصرف انرژی فسیلی، و حمایت از فناوری‌های پایدار و تجدیدپذیر. 
3. چه چالش‌هایی در تولید و استفاده از این نوع فولاد وجود دارد؟
   با چالش‌هایی همچون هزینه‌های بالای فناوری‌های نوین، نیاز به زیرساخت‌های جدید و تغییرات در زنجیره تامین مواجه است. همچنین، باید به مشکلات مربوط به تأمین انرژی تجدیدپذیر و مدیریت زباله‌های صنعتی نیز توجه شود تا بتوان به تولید پایدار دست یافت.