مقالات عمومی

سال‌هاست که فرآیند تولید فولاد، ترکیبی از «مهندسی» و «تجربه شخصی اپراتورها» بوده است. در یک خط نورد گرم (Hot Rolling Mill) که ورق سرخ‌شده با سرعت ۲۰ متر بر ثانیه حرکت می‌کند، حتی باتجربه‌ترین اپراتورها هم نمی‌توانند تمام متغیرها را کنترل کنند.اما حالا بازیگر جدیدی وارد میدان شده است: صنعت ۴.۰ (Industry 4.0).

صنعت فولاد ایران در یک نقطه عطف تاریخی قرار گرفته است. از یک سو، ایران با تولید بیش از ۳۰ میلیون تن فولاد در سال، دهمین تولیدکننده بزرگ جهان و رتبه اول تولید آهن اسفنجی (DRI) بر پایه گاز در دنیاست. این زیرساخت (تکنولوژی EAF/DRI) دقیقاً همان مسیری است که فولادسازان سنتی جهان (که از کوره بلند استفاده می‌کنند) آرزوی رسیدن به آن را دارند. اما از سوی دیگر، این مزیت رقابتی با سه چالش بنیادین و تهدیدکننده مواجه است: ناترازی انرژی (گاز و برق)، بحران آب و محدودیت‌های تکنولوژیک. این مقاله به بررسی علمی این چالش‌ها و ترسیم مسیر فنی گذار ایران به سمت فولاد سبز می‌پردازد.

تا سال‌ها، تولید فولاد بدون زغال‌سنگ، شبیه به افسانه‌های علمی-تخیلی بود. منتقدان می‌گفتند: «نمی‌توانید کوره بلند را حذف کنید» یا «هیدروژن خیلی گران است». اما در شمال اروپا، سه غول صنعتی تصمیم گرفتند به جای بحث کردن، عمل کنند.پروژه HYBRIT (Hydrogen Breakthrough Ironmaking Technology)، تنها یک پروژه نیست؛ بلکه اولین نمونه موفق در تاریخ بشریت است که زنجیره تولید فولاد را از «معدن تا محصول نهایی» کاملاً کربن‌زدایی کرده است.در این مقاله، کالبدشکافی می‌کنیم که چگونه سوئد توانست غیرممکن را ممکن کند.

در قسمت قبلی پرونده (بررسی مدل ترکیه)، دیدیم که چگونه یک کشور می‌تواند بدون داشتن معادن سنگ‌آهن، به قطب فولادسازی تبدیل شود. اما آنجا بیشتر بر «تجارت و بازار» تمرکز کردیم. اکنون، در قلب پرونده «فولاد سبز»، باید به ماهیت خودِ این ماده بپردازیم.در پارادایم نوین متالورژی، قراضه آهن (Scrap) دیگر به معنای «زباله صنعتی» نیست. مهندسان مواد، قراضه را «انرژیِ جامد» می‌نامند. چرا؟ چون برای تبدیل سنگ‌آهن به فلز، انرژی عظیمی صرف شده است و وقتی ما از قراضه استفاده می‌کنیم، در واقع از آن انرژیِ ذخیره‌شده بهره‌برداری می‌کنیم.بدون قراضه، رویای «فولاد سبز» و رسیدن به انتشار کربنِ صفر (Net-Zero)، توهمی بیش نیست.

در تمام کنفرانس‌های بین‌المللی فولاد، پس از ساعت‌ها بحث درباره جذابیت‌های تکنولوژیک هیدروژن و کوره‌های قوس الکتریکی، در نهایت یک سوال کلیدی فضا را سنگین می‌کند: «چه کسی قرار است هزینه آن را بپردازد؟»واقعیت انکارناپذیر این است که در حال حاضر، تولید فولاد بدون کربن (Green Steel) گران‌تر از فولاد سنتی است. اما نگاه کردن به این موضوع صرفاً از دریچه «قیمت تمام‌شده»، یک خطای استراتژیک است. برای درک آینده اقتصادی این صنعت، باید سه ضلع یک مثلث پیچیده را بررسی کنیم: ساختار هزینه‌ها، تمایل بازار به پرداخت و اهرم‌های نظارتی دولت‌ها.

صنعت فولاد جهان، مسئول انتشار حدود ۷ تا ۹ درصد از دی‌اکسید کربن (CO2) در اتمسفر است. با تصویب معاهدات بین‌المللی و اعمال مالیات‌های کربن (مانند مکانیزم CBAM در اروپا)، روش سنتی «کوره بلند/کنورتور» (BF-BOF) که بر پایه کک متالورژیک استوار است، به پایان عمر تکنولوژیک خود نزدیک می‌شود.در حال حاضر، نقشه‌ی راه کربن‌زدایی (Decarbonization Roadmap) بر دو ستون اصلی استوار شده است: بازیافت قراضه از طریق کوره قوس الکتریکی (EAF) و تولید آهن اسفنجی با استفاده از هیدروژن سبز (Hydrogen-based DRI). درک تفاوت‌های فنی و متالورژیک این دو مسیر، برای ترسیم آینده صنعت ضروری است.

زمانی نه چندان دور، در همین وبلاگ درباره‌ی گذر «از حجره تا کلیک» صحبت کردیم؛ اینکه چگونه تجارت سنتی فولاد جای خود را به پلتفرم‌های دیجیتال می‌دهد. سپس از «مهندسی آلمانی» و اهمیت دقت و کیفیت در تولید گفتیم. اما امروز، می‌خواهیم پرده از فصل جدیدی برداریم که تمام آن مفاهیم را در مقیاسی جهانی و تکنولوژیک به هم پیوند می‌زند: «فولاد ۴.۰» (Steel 4.0).

بیست‌ودومین نمایشگاه بین‌المللی ایران متافو، امسال بیش از هر زمان دیگری، نه فقط یک ویترین تجاری، بلکه تالار گفتگوی استراتژیک و البته صریح برای آینده صنعت فولاد و معدن ایران بود. حضور گسترده شرکت‌های داخلی و خارجی، نشان از پویایی این صنعت داشت، اما ورای هیاهوی غرفه‌ها، پیام مهمی از سوی مدیران ارشد، سیاست‌گذاران و متخصصان مخابره شد: «صنعت فولاد ایران به بلوغ رسیده، ظرفیت‌های سنتی اشباع شده و زیر فشار ناترازی‌های متعدد، زمان تغییر ریل فرا رسیده است.»این گزارش تحلیلی، با استناد به مجموعه‌ای از گفتگوهای اختصاصی و رویدادهای کلیدی در حاشیه این نمایشگاه، به بررسی مهم‌ترین محورهای تحول و چالش‌های حیاتی زنجیره آهن و فولاد کشور می‌پردازد.

صنعت فولاد، ستون فقرات تمدن مدرن ماست. از اسکلت آسمان‌خراش‌هایی که در آن زندگی و کار می‌کنیم تا خودروهایی که می‌رانیم و ابزارهایی که با آن می‌سازیم، همگی به این فلز حیاتی وابسته‌اند. اما این ستون فقرات، یک راز تاریک و پرهزینه دارد.بر اساس گزارش‌های آژانس بین‌المللی انرژی (IEA)، صنعت آهن و فولاد به تنهایی مسئول چیزی بین ۷ تا ۹ درصد از کل انتشار دی‌اکسید کربن ناشی از فعالیت‌های بشر در جهان است. این رقم تکان‌دهنده، فولاد را به یکی از آلاینده‌ترین صنایع کربنی در سیاره زمین تبدیل کرده است.

وقتی برچسب «ساخت آلمان» را می‌بینیم، ناخودآگاه انتظار کیفیتی بی‌نقص، دوام بالا و مهندسی دقیق داریم. این اعتماد، چه در مورد یک خودروی لوکس، چه یک ابزار صنعتی، یک شبه به دست نیامده است.اما آیا می‌دانستید بخش بزرگی از این اعتبار متعلق به شرکتی است که نه تنها فولادهای پیشرفته، بلکه پیشرفته‌ترین زیردریایی‌های غیرهسته‌ای جهان و آسانسورهای بدون کابل را می‌سازد؟داستان امروز ما در مورد غول مهندسی آلمان، Thyssenkrupp (تیسن‌کروپ) است. شرکتی که صنایع حساس و پیشرفته (High-Tech) جهان، سرنوشت‌سازترین قطعات خود را با چشمان بسته به آن می‌سپارند.سوال اینجاست: این اعتبار مطلق از کجا می‌آید؟