قسمت چهارم پرونده ویژه: انقلاب فولاد سبز
مقدمه: وقتی رویا به واقعیت تبدیل میشود
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.
۱. تثلیث مقدس صنعت (The Industrial Trinity)
موفقیت HYBRIT حاصل یک تکنولوژی جادویی نبود، بلکه حاصل یک «همکاری استراتژیک» (Joint Venture) بین سه بازیگر اصلی بود که هر کدام رهبر بخش خود بودند. آنها فهمیدند که هیچکس به تنهایی نمیتواند فولاد سبز بسازد:
1. LKAB (بخش معدن): بزرگترین تولیدکننده سنگآهن در اروپا (مالک معادن قطبی کیرونا). وظیفه آنها تولید «گندلههای بدون فسیل» بود.
2. Vattenfall (بخش انرژی): یکی از بزرگترین تولیدکنندگان برق در اروپا. وظیفه آنها تأمین برق تجدیدپذیر (هیدروالکتریک و باد) برای تولید هیدروژن بود.
3. SSAB (بخش فولاد): غول فولادسازی اسکاندیناوی. وظیفه آنها تغییر تکنولوژی کوره و تولید محصول نهایی بود.
درس اول: فولاد سبز یک مسئله تکبعدی نیست؛ یک مسئله «زنجیره تأمین» است.
۲. قلب تکنولوژی: جایگزینی شیمیایی (Chemistry Shift)
کل ایده HYBRIT بر پایه تغییر یک فرمول شیمیایی ساده اما بنیادین در فرآیند احیا (Reduction) بنا شده است. بیایید علمی نگاه کنیم:
• روش سنتی (کوره بلند):
سنگآهن (Fe2O3) + کربن (C) = آهن (Fe) + دیاکسید کربن (CO2)
(نتیجه: گرمایش زمین)
• روش HYBRIT (احیا مستقیم هیدروژنی):
سنگآهن (Fe2O3) + هیدروژن (H2) = آهن (Fe) + آب (H2O)
(نتیجه: بخار آب تمیز)
در این روش، زغالسنگ ککشو (Coking Coal) که هزار سال پادشاه فولاد بود، کاملاً حذف میشود و جای خود را به هیدروژن سبز میدهد. محصول خروجی این مرحله، «آهن اسفنجی» (Sponge Iron) است که سپس به کورههای قوس الکتریکی (EAF) میرود.
۳. نوآوری در ذخیرهسازی: غار هیدروژن (LRC)
یکی از بزرگترین چالشهای هیدروژن سبز، نوسان برق است (باد همیشه نمیوزد). HYBRIT برای حل این مشکل، یک شاهکار مهندسی خلق کرد: ذخیرهسازی در غارهای سنگی پوششدار (Lined Rock Cavern - LRC).
آنها در عمق ۱۰۰ متری زمین، غارهایی عظیم حفر کردند و دیوارههای آن را با فلز خاصی پوشاندند تا هیدروژن را با فشار بالا (۲۵۰ بار) ذخیره کنند.
این تکنولوژی به سیستم اجازه میدهد مثل یک «باتری غولپیکر» عمل کند؛ یعنی در زمان گرانی برق، از هیدروژن ذخیره شده استفاده کنند و خط تولید متوقف نشود.
۴. از معدن تا ولوو (Volvo): اثبات تجاری
HYBRIT فقط در آزمایشگاه نماند. در آگوست ۲۰۲۱، شرکت SSAB اولین محموله «فولاد بدون فسیل» جهان را به شرکت خودروسازی ولوو (Volvo) تحویل داد.
این لحظه تاریخی بود. ولوو از این فولاد برای ساخت کامیونهای معدنی استفاده کرد.
پیام بازار: مشتریان (مثل خودروسازان) نه تنها خواهان فولاد سبز هستند، بلکه حاضرند برای آن «حقبیمه» (Premium) بپردازند. مدل تجاری SSAB بر اساس همین «ارزش افزوده» بنا شده است، نه رقابت بر سر قیمت ارزان.
۵. چالشهای پیشرو و مقیاسپذیری
اگرچه پایلوت موفق بود، اما مقیاس صنعتی (Industrial Scale) که برای سال ۲۰۲۶ برنامهریزی شده، چالشهای عظیمی دارد:
• عطش برق: برای جایگزینی کامل کورههای بلند سوئد، این کشور به حدود ۱۵ تراوات ساعت برق اضافی در سال نیاز دارد (معادل مصرف برق نیمی از دانمارک!).
• هزینه تولید: در حال حاضر، این فولاد ۲۰ تا ۳۰ درصد گرانتر است. کاهش این هزینه وابسته به افت قیمت الکترولایزرها و برق تجدیدپذیر است.
نتیجهگیری: مدل سوئدی برای جهان
پروژه HYBRIT ثابت کرد که مانع اصلی فولاد سبز، «تکنولوژی» نیست، بلکه «همکاری و زیرساخت» است.
درس سوئد برای جهان این است: برای کربنزدایی، نمیتوانید فقط کارخانه فولاد را مدرن کنید؛ باید کل اکوسیستم (از استخراج سنگ تا تولید برق) را یکپارچه کنید. HYBRIT نشان داد که آینده دیگر یک رویا نیست، بلکه نقشهای مهندسی شده است که اکنون روی میز قرار دارد.
دیدگاه خود را بنویسید