فولادسازان در بسیاری از برنامه های انتقال تکنولوژی و روش های بهبود و جایگزینی فرایندهای موجود و یا کاهش مراحل فرایند فولادسازی مشارکت دارند. تولیدکنندگان فولاد درحال تحقیق و سرمایه گذاری در فرایندهای کم کربن جهت کاهش مخاطرات زیست محیطی هستند.

صنعت فولاد پیشرفت های قابل ملاحظه ای در مصرف انرژی و بهره وری در دو دهه گذشته داشته که نتیجه آن کاهش نشر دی اکسید کربن بوده است.

فولاد به عنوان صنعتی در خط مقدم چالش تغییرات آب و هوایی، با دستیابی موفق به فن آوری نوین جهت کاهش بیشتر انتشار گاز دی اکسید کربن فعالیت های خود در این زمینه را رسمیت می بخشد.

اکثر کارخانجات مدرن فولادی با بکارگیری تکنولوژی های پیشرفته با حداکثر بهره وری انرژی جهت کاهش انتشار گاز دی اکسیدکربن در محدوده بهره وری و شدت انرژی متاثر از قوانین ترمودینامیکی فعالیت می کنند.

گاز Co2 تولید شده در صنعت فولاد نتیجه واکنش شیمیایی بین کک و ذغال سنگ و سنگ آهن در کوره است. این فرایند کاهش سنگ آهن و تولید فلز مذاب (نزدیک به آهن خالص) نامیده شده که در مرحله بعد به فولاد تبدیل می شود.

درحال حاضر هیچ گونه فرایند تولید در مقادیر عمده جهت جایگزینی مصرف کربن در آهن و فولادسازی در دسترس نیست. کارخانجات مدرن و یکپارچه آهن و فولاد کلیه فرایند برگشت گازها به پروسه های تولید را جهت بازیافت انرژی از گرما و تولید الکتریسیته یا استفاده از گرما جهت سایر فرایندها را مجددا به گردش در می آورند که نتیجه آن افزایش بهره وری، کاهش مصرف انرژی های بیرونی و کاهش انتشار گازهای گلخانه ای به طور موثر است.

تعداد فزاینده ای از کشورهای جهان درحال انجام اقدامات اقتصادی جهت کاهش انتشار Co2 از طریق طرح های تجاری، مالیات بر کربن یا طرح های بهره وری انرژی هستند.

انتقال تکنولوژی

 شرکت های عضو جامعه جهانی فولاد تکنولوژی و بهترین عملیات انتقال را به عنوان بخشی از راه حل می بینند. هدف این است، بهترین شیوه انتشار بدون به خطرافتادن رقابت پذیری.

اعضاء جامعه جهانی فولاد معمولا از طریق پروژه ها، کارگاه ها، برگزاری جلسات کارشناسی تخصصی در زمینه های سلامتی، خلاقیت، تکنولوژی، محیط زیست، بهبود محصول به تبادل اطلاعات می پردازند.

ابزارهای آنلاین ویژه اعضای انجمن جهانی فولاد جهت بهینه سازی امنیت، بهداشت، شدت انرژی و نشرگاز، بازدهی فرایند و پایداری عملکرد فراهم است. این سیستم ها می تواند جهت معیارسنجی و مقایسه اعضا با سایر شرکت ها مورد استفاده قرار گیرد و ابزارهای قدرتمندی جهت انتقال دانش هستند.

انجمن جهانی فولاد گزارشات تکنیکی با محوریت مخاطرات موثر بر صنعت فولاد تهیه می کند. تمرکز این گزارشات بر بهبود عملکرد اقتصادی-زیست محیطی صنعت فولاد و ایجاد بانک اطلاعاتی جهت معیارسنجی داخلی آنلاین شرکت ها است. نمونه هایی از موضوعات اخیر فنی منتشر شده عبارتند از: بازدهی فرایند، محصولات فرعی، بهره مواد اولیه، مصرف انرژی، نگهداری، کیفیت هوا و مدیریت آب در صنایع فولاد.

انجمن جهانی فولاد به عنوان پیشرو در ارزیابی چرخه عمر محصول با استفاده از اطلاعات حاصله از شرکت های فولادی و به منظور تشخیص اثرات کلی مخاطرات زیست محیطی صنعت فولاد در زمان تولید و انتهای آن است.

برنامه دستیابی به موفقیتCo2

کارخانجات مدرن فولادسازی با استفاده از فن آوری های موجود در نزدیکی محدوده های عملی بازده ترمودینامیکی فعالیت می کنند (باحداکثر انرژی ذخیره شده که قبلا جذب گردیده) لذا کاهش عمده در انتشار گاز Co2 با فن آوری های موجود امکانپذیر نیست.

انجمن جهانی فولاد گروه نوآوری جهانی تکنولوژی را ایجاد کرده و گروهی متخصص از اعضاء را گرد هم آورده است. در ابتدا هفت برنامه ملی-منطقه ای جهت نیل به نتیجه اطلاعات خود در مورد پروژه ها را تبادل کرده و پیشرفت ها و شکاف ها یا همپوشانی موجود در تحقیقات را با یکدیگر به اشتراک گذاشته اند.

برنامه های متنوع منطقه ای در حوزه های تخصصی صنعتی از تولیدکندگان فولاد، مولدهای انرژی، سازندگان تجهیزات و طراحان کارخانه در این دامنه قرار می گیرند. آنها همچنین از نتایج تخصصی آزمایشگاه های تحقیقی، دانشگاه ها و موسسات پژوهشی در سراسر جهان بهره مند می شوند.

برنامه ها گویای این است که تکنولوژی بایستی منتج به کاهش انتشار گاز Co2 شود. مطالعات امکان سنجی در مقیاس های متنوع- از کار آزمایشگاهی تا کارخانه های کوچک به عنوان پایلوت و همچنین در اندازه های تجاری درحال انجام است. مشارکت کنندگان به صورت سالانه یکدیگر را در یادگیری از هم و عدم تکرار موارد ناموفق به روز می کنند. محدودیتی در اسکوپ پروژه ها وجود ندارد و مهم خروجی کاربردی جهت دستیابی به موفقیت در موضوع است که منجر به کاهش انتشار GHG به اتمسفر در حد حداقل 50% خواهد شد. هر ابتکار عمل منطقه ای راه حل هایی را کشف می کند که به نظر می رسد بهترین راه حل جهت محدودیت های محلی، منابع اولیه و تولید انرژی باشد.

پروژه شدت انرژی

انجمن جهانی فولاد پروژه شدت انرژی را در سال 2013 به اتمام رساند. این پروژه مشتمل بر بررسی جهانی 190 فن آوری بهره وری انرژی بود که در صنعت فولاد مورد استفاده قرار می گرفت. برخی از این فن آوری ها به درجه بلوغ رسیده و به طور گسترده مورد استفاده گرفتند و برخی در مرحله توسعه قرار داشتند. در میان فن آوری های بررسی شده، الگویی مشخص شد که صرفه جویی انرژی تنها در 30 درصد از تکنولوژی های مورد استفاده عملی شده است.

اهمیت مواد اولیه

کیفیت مواد اولیه به شدت بر مصرف انرژی و انتشار گازهای گلخانه ای در فولادسازی تاثیر داشته و کیفیت بالای مواد اولیه مصرفی در سطح اقتصادی جهت عملکرد کارآمد ضروری است. سنگ آهن با کیفیت خوب دارای 68-63 درصد آهن و سطح پایینی از آلاینده ها است. کیفیت ذغال سنگ مصرفی نیز به همان اندازه دارای درجه اهمیت است. سنگ آهن و ذغال سنگ موجود در معدن تولید مواد اولیه و بازگشت مواد غیرقابل استفاده به معدن و همچنین به حداقل رساندن حمل و نقل مواد را از طریق بهره وری انرژی میسر می سازد. این اصلاحات می تواند در زنجیره تامین، زمینه ساز کاهش قابل توجه استفاده از ذغال سنگ و انرژی گردد.

اهمیت بازیافت

فولاد ماده ای است که صددرصد قابل بازیافت است. بازیافت فولاد حتی مستلزم مصرف انرژی کمتری است. تولید فولاد از قراضه در مقایسه با تولید فولاد از سنگ آهن به یک سوم مصرف انرژی نیاز دارد که نتیجه آن تولید کمتر گاز Co2 و گازهای گلخانه ای است.

نرخ جهانی بازیافت فولاد در صنعت ساختمان 85 درصد، در صنعت اتومبیل 85 درصد (نزدیک به 100 درصد در ایالات متحده آمریکا)،90درصد در ماشین آلات و 50درصد برای لوازم الکتریکی و خانگی است.

به دلیل چرخه عمرطولانی محصولات فولادی و تقاضای فزاینده فولاد، قراضه به اندازه کافی در دسترس نیست. متوسط عمر محصولات فولادی 45 سال است و زمان بازیافت آن بسته به کارکرد آن متغیر است

اگرنرخ های سنگ آهن پایین باشد تعادل به سمت منابع اولیه شیفت می کند یا اگر قراضه دارای فراوانی باشد از لحاظ اقتصادی قابل دوام است. صنعت به طور مداوم باید تعادل بین بهینه سازی جامع انرژی و هزینه ها در استفاده از سنگ آهن و ذغال سنگ و قراضه را جهت ارائه محصولات باکیفیت مورد نیاز مشتری فراهم کند.

فولاد: ماده همیشگی در چرخه اقتصاد

صنعت فولاد چرخه اقتصاد را با تقویت و ارتقا 4Rs فراهم می کند: کاهش- استفاده مجدد- ساخت مجدد- بازیافت

کاهش

کاهش میزان مواد، انرژی و دیگر منابع مورد استفاده جهت تولید فولاد و کاهش میزان فولاد مورد استفاده در محصولات.

استفاده مجدد

یعنی استفاده مجدد جسم یا ماده ای چه برای همان  هدف اصلی و چه جهت هدفی مشابه بدون تغییر شکل قابل توجه فیزیکی آن جسم یا ماده.

ساخت مجدد

فرایندبازسازی محصولات فولادی استفاده شده بادوام تحت شرایط جدید.

بازیافت

ذوب محصولات فولادی در پایان عمر مفید خود جهت تولید فولادی جدید. بازیافت، شکل و فرم فیزیکی محصول را جهت کاربردهای جدید تغییر می دهد.

منبع:  انجمن جهانی فولاد