صنعت بالغ
گذار به فولاد سبز در ایران از چه مسیری میگذرد؟
مصطفی صفدری‌رنجبر و امیرحسین نیک‌زاد پژوهشی (۱۴۰۳) با هدف شناسایی و اولویت‌بندی بازیگران و چالش‌های ساختاری و کارکردی گذار صنعت فولاد ایران به فولاد سبز انجام داده‌اند. یافته‌های پژوهش نشان می‌دهد وزارت نیرو، به‌رغم نقش حیاتی در تامین زیرساخت‌های انرژی، با ضعف‌های جدی در سیاست‌گذاری مواجه است. وزارت صمت نیز از تاثیرگذاری کمتری برخوردار بوده است. نقش سازمان‌های بین‌المللی به دلیل محدودیت‌های تعامل، کمتر از حد انتظار است. از میان کارکردهای اصلی، جهت‌دهی به نظام و تامین منابع، به‌عنوان موثرترین عوامل تسهیل گذار به فولاد سبز شناسایی شدند. همچنین، کارکرد مشروعیت‌بخشی در تدوین استانداردها و جلب حمایت سیاسی و اجتماعی، نقش مهمی ایفا می‌کند. این پژوهش مسیرهایی برای گذار به فولاد سبز در ایران پیشنهاد می‌دهد که بر توسعه زیرساخت‌ها، سیاست‌گذاری موثر و تعامل بین‌المللی تاکید دارد.
با توجه به اهمیت موضوع کربن‌زدایی در پاسخ به گرمایش جهانی و تغییرات اقلیمی، توجه به صنعت آهن و فولاد جهانی، به‌عنوان یکی از مهم‌ترین صنایع برای دستیابی به این هدف اهمیت بسیار دارد. صنعت جهانی فولاد دومین بخش بزرگ صنعتی انتشاردهنده گازهای گلخانه‌ای بعد از سیمان است که مهم‌ترین دلیل آن، وابستگی شدید آن به مصرف سوخت‌های فسیلی است. تولید فولاد باعث انتشار بین ۷ تا ۹ درصد کل دی‌اکسید کربن جهانی است که از بهره‌گیری سوخت‌های فسیلی ناشی می‌شود؛ به‌طوری که در سال‌های گذشته به ازای هر تن فولاد تولیدشده، میانگین ۸۵/۱ تن دی‌اکسید کربن منتشر شده است. همان‌طور که انتظار می‌رود تقاضا برای فولاد در طول دهه‌های آینده افزایش می‌یابد و کربن‌زدایی صنعت آهن و فولاد در راستای هدف توافقنامه پاریس برای کاهش انتشار خالص جهانی به صفر تا سال ۲۰۵۰ چالش عمده است، بنابراین ملاحظات جدی آب‌وهوایی و برقراری مالیات‌ها و عوارض سنگین برای تولیدکنندگانی که آلاینده هستند، در صورت عدم اقدامات لازم باعث حذف ایران در میان تولیدکنندگان برتر دنیا و عقب ماندن از رقبا می‌شود.
ساخت فولاد سبز شامل احیای مستقیم سنگ‌آهن بر پایه هیدروژن است. نخستین مرحله از فرآیند شیمیایی ساخت فولاد سبز، احیای سنگ‌آهن جامد با استفاده از هیدروژن است. این کار، محصول میانی به نام آهن اسفنجی تولید می‌کند و سپس آهن اسفنجی به کوره قوس الکتریکی وارد می‌شود که در آن آهن اسفنجی برای تولید فولاد ذوب می‌شود. ایران با تولید حدود ۳۰ میلیون تن آهن اسفنجی در سال (در سال ۲۰۲۳)، بزرگ‌ترین تولیدکننده این محصول در جهان است. تولید فولاد به روش احیای مستقیم و استفاده از آهن اسفنجی، به دلیل انتشار کمتر دی‌اکسیدکربن در مقایسه با روش کوره بلند، نقش مهمی در تولید فولاد سبز دارد. با توجه به ظهور پارادایم‌ها و فناوری‌های جدید در صنعت آهن‌وفولاد جهان، بررسی این صنعت در ایران که به‌عنوان یکی از صنایع پرمصرف انرژی که ۱۸ درصد کل مصرف انرژی، ۲۸ درصد گاز مصرفی و منبع انتشار ۱۰ درصد دی اکسیدکربن در بخش صنعت ایران است، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. گاز طبیعی و برق، حامل‌های اصلی انرژی در صنعت آهن و فولاد ایران هستند و به دلیل سهم بالای گاز در تولید برق، تولید فولاد باعث افزایش مصرف گاز از این کانال نیز می‌شود. از سوی دیگر اختصاص یارانه‌های طولانی‌مدت انرژی باعث کاهش بازده انرژی در این صنعت شده است.
ایران در سال ۲۰۲۳، با تولید ۳۱ میلیون تن فولاد، مقام دهم جهان را حفظ کرده است که نشان‌دهنده رشد سریع نسبت به رقبا و رشد تقریباً ۱۴۸درصدی تولید در دهه گذشته است.
براساس پژوهش‌های صورت‌گرفته، جایگزینی مجتمع‌های احیای مستقیم مبتنی بر گاز با بیوگاز یا هیدروژن بدون کربن، یکی از بهترین رویکردهای متعدد برای کربن‌زدایی تولید آهن و فولاد است. احیای مستقیم با هیدروژن همراه با کوره قوس الکتریکی بالغ‌ترین مسیر کم‌انتشار کربن است. سیستم‌های احیای مستقیم مبتنی بر گاز در مقیاس تجاری در دسترس هستند که کارخانه تجاری با هیدروژن در دنیا مشغول به کار است. سیستم‌های کوره قوس الکتریکی در سراسر جهان در مقیاس عمل می‌کنند. در مجموع، این سیستم‌ها می‌توانند ۸۰ درصد یا بیشتر کاهش دی‌اکسید کربن را به همراه داشته باشند. بنابراین ازآنجاکه بیشتر مجتمع‌های احیای مستقیم ایران مبتنی بر گاز ایران هستند، بسیار مستعد بهسازی، اصلاح و درنهایت جایگزینی هستند. ازآنجاکه فولاد سبز نیازمند برق تجدیدپذیر است، بنابراین در کشورهای توسعه‌یافته، یکی از راه‌حل‌های جایگزین برای برق فسیلی، توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر به‌عنوان یکی از ورودی‌های مهم آهن و فولادسازی است. ایران نیز از این قاعده مستثنی نیست و برای دستیابی به چند هدف باید بر توسعه فناوری در این نوع انرژی‌ها تمرکز کند که شامل دو دسته تعهد ایران به کاهش هشت‌درصدی انتشار گازهای گلخانه‌ای (مشروط) و کاهش چهاردرصدی (غیرمشروط) تا سال ۲۰۳۰ براساس توافقنامه تغییرات آب‌وهوایی پاریس است. ناترازی انرژی، بحران منابع آبی و محدودیت‌های احتمالی صادراتی در آینده در کنار وجود مزیت رقابتی بلوغ صنعت فولاد ایران براساس فناوری احیای مستقیم و کوره‌های ذوب القایی نویددهنده پنجره فرصت مطلوب برای گذار فناورانه صنعت فولاد ایران به فولاد سبز است. با وجود این، فقدان چشم‌انداز دقیق، عدم تعیین نهادهای متولی و فقدان برنامه راهبردی در جهت توسعه فولاد سبز مشهود و لازم است کارکردهای موثر در جهت رفع موانع ساختاری، فناورانه و افزایش هماهنگی میان بازیگران دقیق تبیین شود. ناکارآمدی ساختاری-عملکردی و عدم تعامل مناسب میان کارکردها و اجزای ساختاری نظام از جمله بازیگران، مانع توسعه آن می‌شود، بنابراین، لازمه سیاست‌گذاری مناسب در هر نظام نوآوری، تبیین و تحلیل وضع کنونی آن با تمرکز بر نقاط ضعف و قوت و زمینه‌های احتمالی شکست است.
در این پژوهش سعی شده است با استفاده از تحلیل کارکردی و ساختاری نظام نوآوری فناورانه فولاد سبز، به منظور رفع موانع موجود و تشویق بازیگران کلیدی، مهم‌ترین کارکردهای حیاتی و پیشنهادهای سیاستی برای توسعه صنعت فولاد سبز در ایران ارائه شود. تحلیل پویایی شبکه‌های موجود به علت پیچیده بودن تعاملات صنعتی و سیاست‌گذاری، با استفاده از نظریه گراف صورت گرفته و اولویت سیاستی هرکدام از سیاست‌های تقویت‌کننده کارکردی و بازیگران تعیین می‌شود. ازاین‌رو برای تسهیل گذار فناورانه صنعت فولاد ایران به فولاد سبز در این مطالعه پرسش‌های کلیدی زیر پاسخ داده شده است:
۱- مهم‌ترین موانع توسعه نظام نوآوری فناورانه فولاد سبز در کشورمان چیست؟
۲- مهم‌ترین کارکردها و زیرکارکردهای نظام نوآوری فناورانه فولاد سبز تحت تاثیر چه موانع ساختاری است؟
۳- اولویت‌بندی سیاست‌های پیشران حیاتی نظام نوآوری فناورانه فولاد سبز در ایران چگونه است؟
مبانی نظری
در ادبیات مرتبط با نظام‌های نوآوری، برخی پژوهشگران به بررسی نظام‌های نوآوری فناورانه پرداخته‌اند. برای تحلیل نظام‌های نوآوری فناوری که در یک منطقه جغرافیایی خاص یا یک بخش صنعتی قرار دارند، بهتر است به فناوری خاص یا حوزه‌ای از فناوری تمرکز کرد. مفهوم نظام نوآوری فناورانه (TIS) چهارچوب ارزشمندی برای درک و تحلیل دینامیک‌های پیچیده تغییرات فناوری و نوآوری است. این مفهوم که در ابتدا از سوی دانشمندانی همچون ریچارد نلسون (۱۹۹۳) و لوندوال (۱۹۹۲) معرفی شده است، بر ماهیت نظام‌مندی نوآوری تاکید می‌کند. جایی که تعاملات و وابستگی‌های میان بازیگران، نهادها و منابع مختلف توسعه و انتشار فناوری‌های جدید را شکل می‌دهد. اهداف اصلی مطالعات نظام‌های نوآوری فناورانه شامل تحلیل و ارزیابی رشد نوآوری فناورانه خاص در قالب ساختارها یا فرآیندهای حمایتی یا مخرب آن است. به عبارتی، می‌توان این رویکرد را به‌عنوان نگاه جزئی‌نگر به مفهوم نظام‌های نوآوری بخشی تعبیر کرد. به‌طور کلی، نظام نوآوری بخشی شامل مجموعه‌ای از نظام‌های نوآوری فناورانه مرتبط و متداخل است که هر یک دارای مجموعه‌ای از فناوری‌های اصلی منحصربه‌فرد هستند. برای ارزیابی و تحلیل دقیق نظام‌های نوآوری فناورانه، سنجه‌هایی با عنوان کارکردهای این چهارچوب تعریف شده است که معروف‌ترین آنها از سوی برگک (۲۰۰۸) و هکرت (۲۰۰۷) به شکل قابل‌توجهی در سال‌های گذشته استفاده شده است و مجموعه‌ای مکمل از هفت عملکرد را پیشنهاد داده‌اند که شامل فعالیت‌های کارآفرینانه، توسعه دانش، گسترش دانش از طریق شبکه‌ها، هدایت جست‌وجو، شکل‌گیری بازار، تامین منابع و مشروعیت‌بخشی است. اگرچه با تحلیل کارکردی نظام نوآوری فناورانه می‌توان نقاط ضعف و موانع توسعه این نظام را شناسایی کرد، اما این موارد برای تجویز سیاستی کافی نیست، زیرا ارکان ساختاری نظام به واسطه عدم قطعیت موجود و احتمال نقص تحلیل کارکردی مورد توجه کافی قرار نگرفته‌اند.
اگرچه تاکنون پژوهش‌های مختلفی در بستر نظام‌های نوآوری فناورانه و توسعه فناوری‌های نوظهور انجام شده است، اما در داخل کشورمان به شکل تخصصی به موضوع تولید فولاد سبز مبتنی بر هیدروژن و سیاست‌گذاری توسعه آن توجه کافی نشده است و پژوهش‌های موجود نیز بر موضوعاتی همچون عوامل مالی موثر بر عملکرد سبز، منابع انسانی سبز و نوآوری سبز پرداخته‌اند. کوچانسکی و همکاران (۲۰۲۰) از TIS برای تجزیه‌وتحلیل کنتور هوشمند برق در اتحادیه اروپا استفاده کردند. کوشنیر و همکاران (۲۰۲۰) رویکرد TIS را برای اتخاذ کاهش مستقیم هیدروژن در احیای مستقیم فولاد با هیدروژن در صنعت فولاد سوئد مورد مطالعه قرار دادند. آنها چند مانع بالقوه را شناسایی کرده و هماهنگی به‌موقع نظام سیاست‌گذاری زیرساخت‌های برق فناوری احیای مستقیم و کوره قوس الکتریکی را حیاتی قلمداد کردند. همچنین نشان دادند که صنعت آهن و فولاد باید برای برق مبتنی بر منابع انرژی تجدیدپذیر رقابت کنند و به ضرورت مداخله سیاسی برای رفع موانع برای تبدیل صنعت آهن و فولاد سوئد به نخستین صنعت تقریباً بدون سوخت فسیلی در جهان پس از سال ۲۰۴۰ اشاره کردند. در داخل نیز پژوهش‌های مختلف در بستر نظام‌های نوآوری فناورانه صورت گرفته است.
نتیجه‌گیری
در بستر تغییرات اقلیمی و الزامات جهانی کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای، توسعه فولاد سبز برای ایران ضرورتی استراتژیک است که فراتر از انتخاب فناورانه، الزامی برای بقای اقتصادی محسوب می‌شود. حرکت به سمت فناوری‌های کم‌کربن نه‌تنها راهبرد محیط زیستی، بلکه مزیت رقابتی بین‌المللی به شمار می‌آید. استراتژی ایران تاکنون در این مسیر، ترکیبی هوشمندانه از انتقال فناوری و توسعه بومی است که با مهندسی معکوس فناوری‌هایی همانند میدرکس ِوِ پرد، نویدبخش گذاری موفق به نظام نوآوری فناورانه فولاد سبز است. در این پژوهش، نظام نوآوری فناورانه فولاد سبز ایران با استفاده از رویکرد کارکردی-ساختاری و تحلیل شبکه اجتماعی نظام نوآوری فناورانه بررسی شد. نتایج نشان داد که این نظام با چالش‌های ساختاری و عملکردی گسترده‌ای همچون ضعف در زیرساخت‌های انتقال انرژی تجدیدپذیر، کمبود سرمایه‌گذاری در فناوری‌های نوآورانه و نبود سیاست‌های هم‌راستا و هماهنگ میان وزارت صمت و وزارت نیرو روبه‌رو است. تحلیل شبکه اجتماعی نیز بیانگر پراکندگی و ضعف ارتباطات در میان بازیگران اصلی بود، به‌طوری‌که نقش دولت، وزارت نیرو و شرکت‌های تولیدکننده فولاد به‌عنوان محورهای اصلی در تسهیل گذار فناورانه به فولاد سبز برجسته است و کارکردهای جهت‌دهی به نظام، مشروعیت‌بخشی و خلق دانش جزو مهم‌ترین کارکردهای موردنیاز است که تا‌به‌حال به آن توجه نشده و کارکردهای شکل‌گیری بازار و فعالیت‌های کارآفرینانه با توجه به عدم بلوغ این نظام فناورانه از اولویت کمتری نسبت به بقیه برخوردارند. مهم‌ترین سیاست‌های پیشنهادی برای توسعه فناوری‌های نوآورانه فولاد سبز عبارت‌اند از: تمرکز برنامه‌های تحقیق و توسعه بر فناوری‌های نوآورانه به‌عنوان گزینه‌های اصلی برای کاهش عمیق کربن‌زدایی، عدم مداخله منفی سازمان‌های بالادستی در قیمت‌گذاری دستوری و تعرفه‌ها، توسعه زیرساخت حمل‌ونقل ریلی از طریق سرمایه‌گذاری خطرپذیر و سرمایه‌گذاران خصوصی، اقناع مسئولان بالادست در مورد اهمیت کربن‌زدایی فولاد ایران از قبیل کنفرانس‌های علمی و مطبوعاتی، افزایش هماهنگی و تشریک‌مساعی میان نهادهای مرتبط با فولاد سبز، ائتلاف و تشکیل کمیته در راستای رهگیری اهداف کربن‌زدایی صنایع و تشکیل رژیم جذاب مالکیت فکری برای نوآوری در فولاد سبز و کربن‌زدایی فولاد است.
* نویسنده نشریه
