تولید فولاد سبز و کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای

یک مطالعه جدید ژاپنی بررسی کرده است که آیا انتقال به تولید فولاد سبز می تواند به طور موثر انتشار کربن را کاهش دهد یا خیر؟

این تحقیق به رهبری دکتر تاکوما واتاری، محقق مؤسسه ملی مطالعات زیست‌محیطی ژاپن که در حال حاضر با دانشگاه کمبریج کار می‌کند، بر صنعت فولاد در ژاپن متمرکز شد، نقش تولید فولاد سبز و کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای و عملی بودن تغییر از فولاد سنتی به تقریباً کربن را تحلیل کرد.

تولید فولاد یکی از محرک‌های اصلی و تولید فولاد سبز و کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای است

فولاد یکی از ضروری ترین مواد روی زمین است که برای توسعه خودروها، ساختمان ها و طیف وسیعی از فناوری ها حیاتی است. با این حال، فولاد همچنین مسئول ۷ درصد از انتشار گازهای گلخانه ای در جهان است. برای مبارزه با این موضوع، در سال ۲۰۲۱، ۴۵ کشور موافقت کردند که فولاد با آلایندگی نزدیک به صفر را در دهه آینده دنبال کنند، اما این هدف چقدر امکان پذیر است؟

ژاپن تا سال ۲۰۳۰ کاهش ۴۶ درصدی آلاینده های فولادی را هدف گذاری کرده است و در نهایت با هدف دستیابی به انتشار صفر تا سال ۲۰۵۰. با این حال، این جاه طلبی ها به نوآوری های آینده در جذب و ذخیره کربن (CCS) و فناوری‌های مبتنی بر هیدروژن بستگی دارد. در حال حاضر به اندازه کافی پیشرفته نیستند.

دکتر واتاری توضیح داد: «این فناوری‌ها هنوز با چالش‌های فنی، اقتصادی و اجتماعی جدی مواجه هستند و هنوز در مقیاس بزرگ پیاده‌سازی نشده‌اند. و مهمتر از همه، بسیار نامشخص است که آیا الکتریسیته بدون انتشار کافی برای استفاده از این فناوری ها وجود خواهد داشت یا خیر. ما باید با این احتمال مقابله کنیم که ممکن است نوآوری‌های فناوری به موقع آماده نباشند تا به ما اجازه دهند سطح فعلی تولید فولاد را حفظ کنیم و در عین حال انتشار گازهای گلخانه‌ای را به صفر برسانیم.»

روی آوردن به فولاد سبز تولید را تا ۵۰ درصد کاهش می دهد

برای این مطالعه، محققان جریان‌های فعلی فولاد در صنعت ژاپن را ترسیم کردند و از مدلی استفاده کردند تا نشان دهند در صورت اعمال بودجه کربنی سخت، صنعت چگونه تحت تأثیر قرار می‌گیرد. این نشان داد که با رویه فعلی، کمیت و کیفیت فولاد تولید شده به میزان قابل توجهی با بودجه کربن صفر کاهش می یابد.

این به دلیل منابع ناکافی و روال پایین‌گردانی است – جایی که از ضایعات فولادی حاوی ناخالصی برای تولید محصولات جدید استفاده مجدد می‌شود. با این حال، حذف این ناخالصی ها چالش برانگیز است، به این معنی که محصولات جدید کیفیت و عملکرد بدتری نسبت به فولاد اصلی دارند.

دکتر واتاری افزود: تولید فولاد بدون آلاینده تا سال ۲۰۵۰ امکان پذیر است، اما در کمیت و کیفیت محدود در مقایسه با کل تولید فعلی. این به دلیل در دسترس بودن محدود منابع سازگار با آلایندگی صفر و شیوه‌های پایین‌گردانی ضایعات فولاد است.

یافته‌ها نشان می‌دهند که استقبال از فولاد سبز به این معنی است که تولید فولاد در مقایسه با امروز – تقریباً نیمی از سطوح فعلی – به طور قابل‌توجهی محدود می‌شود و تولید فولاد با کیفیت بالاتر بیشترین تأثیر را دارد.

مواد جدید و کاهش مصرف کلیدی برای اهداف اقلیمی خواهد بود

محققان توضیح دادند که در حال حاضر هیچ گلوله نقره ای تکنولوژیکی برای ایجاد تولید فولاد سبز در مقیاس بزرگ وجود ندارد. در عوض، استراتژی‌هایی برای کاهش تقاضا، تغییر فرهنگ استفاده از فولاد و بهبود کارایی مواد کلیدی خواهد بود. علاوه بر این، ما باید برای تولید فولاد با کیفیت بالا از ضایعات، چرخه را انجام دهیم.

برای رسیدن به تولید فولاد سبز و کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای، همکاری بین تولیدکنندگان و مصرف‌کنندگان مورد نیاز است و اگر محصولات فولادی برای دوام طولانی یا سبک وزن طراحی شوند، می‌توانند از نظر منابع کارآمدتر شوند. علاوه بر این، هنگامی که محصولات فولادی به پایان عمر خود می رسند، می توان از مرتب سازی و خرد کردن پیشرفته برای حذف ناخالصی ها برای چرخه مجدد استفاده کرد.

دکتر واتاری در پایان گفت: ما نیاز به سرمایه گذاری در فناوری های نوآورانه تولید را انکار نمی کنیم. در عوض، آنچه می‌خواهیم برجسته کنیم این است که به جای تکیه بر فناوری‌های تولید گلوله نقره‌ای، باید به دنبال گزینه‌های استراتژیک‌تر باشیم. قرار دادن کارآیی مواد و افزایش چرخه مواد در قلب برنامه‌های کربن‌زدایی می‌تواند اتکای بیش از حد به فناوری‌های نوآورانه تولید را کاهش دهد و برای این خطر آماده شود که این فناوری‌ها ممکن است به اندازه کافی در زمان گسترش نیابند.

منابع

Economist