روزنه‌ای در تاریکی
تولید فولاد سبز در ایران در چه مرحلهای قرار دارد؟
فعالان صنعت فولاد برای جلوگیری از بزرگ شدن تهدیدهای محیط زیستی، «فولاد سبز» را مطرح کرده‌اند. فولاد سبز، محصول نیست، فرآیندی است که براساس آن، در زمان تولید هر نوع فولاد، آسیب کمتری به محیط زیست وارد می‌شود. در این روش یا فرآیندها، انتشار گازهای گلخانه‌ای، به‌ویژه دی‌اکسید کربن به حداقل می‌رسد. در فرآیند تولید فولاد به وسیله کوره بلند، استفاده از زغال‌سنگ برای استخراج فولاد از سنگ آهن، موجب تولید دی‌اکسید کربن می‌شود که محیط زیست را قربانی می‌کند. بااین‌حال، فولاد سبز از فناوری‌هایی همانند احیای مستقیم آهن با استفاده از هیدروژن سبز یا بازیافت قراضه‌های آهن با استفاده از کوره قوس الکتریکی بهره می‌برد. در این روش‌ها، هیدروژن سبز که از الکترولیز آب با برق تولید می‌شود، به جای کربن مورد استفاده قرار می‌گیرد و در فرآیند نهایی، به جای اینکه دی‌اکسید کربن تولید شود، آب تولید می‌شود که کمترین آسیب را به محیط زیست وارد می‌کند. سازمان‌های بین‌المللی حمایت از محیط زیست تاکید کرده‌اند که فرآیند تولید دی‌اکسید کربن در صنعت فولاد باید تا پایان سال ۲۰۵۰ میلادی به صفر برسد.
البته این تاکید، فقط جنبه‌های زیست‌محیطی ندارد، بلکه مباحث اقتصادی را نیز دربر می‌گیرد. بازارهای صادراتی مثل کشورهای اروپایی قرار است از سال ۲۰۲۶ و به‌صورت پلکانی تعرفه کربن را بر برخی محصولات اعمال کنند و به جریمه تولیدکنندگان محصولاتی می‌پردازند که در فرآیند تولید آنها، کربن بیشتری تولید شده است. سوئد یکی از نخستین کشورهایی است که تلاش کرده فولاد سبز را در سریع‌ترین زمان ممکن پیاده‌سازی کند. این کشور با اجرای پروژه فولاد هیبرید، نخستین محصول فولاد هیدروژنی را در سال ۲۰۲۱ تولید کرد و تلاش می‌کند تا سال ۲۰۴۵، تمامی ظرفیت فولاد را با استفاده از این روش تولید کند. چین هم که عنوان بزرگ‌ترین تولیدکننده فولاد جهان را به خودش اختصاص داده، به دنبال آن است که تا سال ۲۰۵۰ همه ظرفیت فولاد را با استفاده از فرآیندهای سبز تولید کند. اتحادیه اروپا هم وعده داده است که ۵۰ میلیارد یورو سرمایه‌گذاری برای کربن‌زدایی از صنعت فولاد انجام دهد. در چنین شرایطی، صنعت فولاد جهان وارد مقطعی شده که با دگرگونی‌های اساسی همراه است.
فولاد سبز در ایران
فولاد ایران به روش نیمه‌سنتی تولید می‌شود. کشورمان که با تولید بیش از ۳۰ میلیون تن فولاد خام در سال ۲۰۲۴، رتبه دهم جهان را در میان بزرگ‌ترین کشورهای تولیدکننده فولاد به خودش اختصاص داد، از سال‌های پیش احیای مستقیم آهن با گاز طبیعی را در دستور کار قرار داده است. در این روش، تا حدود ۵۰ درصد کمتر از روش کوره بلند دی‌اکسید کربن تولید می‌شود. اما باز هم تا دستیابی به فرآیندهای تولید فولاد سبز به‌صورت واقعی، مسیر زیادی وجود دارد. تولیدکنندگان فولاد ایران اکنون باید گاز را با هیدروژن جایگزین کنند یا به تثبیت فناوری CCUS بپردازند. این فناوری که به روش «جذب و ذخیره کربن» شناخته می‌شود، یکی از موثرترین راه‌حل‌ها برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای به شمار می‌رود که با جذب، ذخیره‌سازی و استفاده از دی‌اکسید کربن، به صنایع سنگین کمک می‌کند از انتشار مستقیم دی‌اکسید کربن جلوگیری کنند. براساس سند چشم‌انداز توسعه ۱۴۰۴، قرار بود ایران در پایان این سال به تولید ۵۵ میلیون تن فولاد دست یابد، اما این سند چشم‌انداز هیچ‌گاه به روش تولید فولاد اشاره نکرد. در شرایط کنونی بیش از ۷۰ درصد فولاد در کشورمان از روش احیای مستقیم آهن با گاز طبیعی تولید می‌شود.
در این روش، به ازای هر تن فولاد، ۵/۱ تن گاز دی‌اکسید کربن تولید می‌شود. هر چند میانگین جهانی تولید دی‌اکسید کربن از هر تن فولاد حدود ۸۵/۱ تن است، اما همچنان فاصله زیادی با استاندارد سبز دارد. براساس استانداردهای تولید فولاد سبز، به ازای تولید هر تن فولاد باید کمتر از ۵/۰ تن دی‌اکسید کربن تولید شود. در نیمه نخست امسال، تولید فولاد در ایران ۲/۳ درصد افزایش یافت و به بیش از ۱۵ میلیون تن رسید. اما بحران انرژی و ناترازی برق و گاز، کاهش ۸/۴درصدی تولید فولاد در بهار را به دنبال داشت و بسیاری از تولیدکنندگان فولاد را با مشکل روبه‌رو کرد. این در حالی است که شرایط تحریم هم، دسترسی به فناوری‌های پیشرفته‌ای همانند الکترولایزرهای هیدروژن را محدود کرده و هزینه‌های تولید فولاد در ایران را افزایش داده است. در چنین شرایطی، تولیدکنندگان فولاد ایرانی بیکار ننشسته‌اند. فولاد مبارکه اصفهان به‌عنوان بزرگ‌ترین تولیدکننده فولاد ایران که سهم ۵۰درصدی تولید را در اختیار دارد، به‌تازگی از هدف‌گذاری «کربن صفر» رونمایی کرده و به‌دنبال آن است که پروژه‌های کربن‌زدایی از فرآیند تولید فولاد را به مرحله اجرا درآورد. یکی از دستاوردهای این شرکت در سال‌های گذشته، تبدیل لجن کلاریفایر نورد گرم و پودر اکسیدی به کنسانتره آهن با عیار ۶۹ درصد است که سالانه تولید یک هزار و ۲۹۰ تن دی‌اکسید کربن را کاهش می‌دهد و در مصرف ۱۲۵ هزار مترمکعب آب صرفه‌جویی می‌کند.
دموی این پروژه جایزه Steelie(۲۰۲۵) را در حوزه پایداری به خود اختصاص داد و امیدواری برای تولید فولاد سبز در ایران را بیش از پیش افزایش داد. فولاد مبارکه همچنین برای پانزدهمین سال مستمر، گواهی اقدام اقلیمی را از انجمن جهانی فولاد دریافت کرد و نامش را در فهرست ۲۸ شرکت برتر جهانی جای داد. این گواهی فولاد مبارکه را موظف به ارائه گزارش سالانه از شدت انتشار کربن بر اثر تولید فولاد کرده است. در سطح ملی هم اقدامات مهمی برای تولید فولاد سبز انجام شده است. انجمن تولیدکنندگان فولاد ایران، مطالعات مقدماتی برای تولید فولاد سبز را آغاز کرده و به‌دنبال آن است، نوعی فناوری بومی را توسعه دهد که به بهبود فرآیند تولید فولاد با روش احیای مستقیم آهن می‌پردازد. با وجود این، تولید فولاد هیدروژنی در ایران همچنان در مرحله آزمایشی قرار دارد.
چالش‌های تولید
استفاده از فناوری‌های نوین برای ایران که از دهه‌های گذشته تاکنون تحریم‌های شدید بین‌المللی را تحمل کرده، سخت و دشوار به نظر می‌رسد. با وجود این، سه چالش اساسی مهم‌تر از تحریم‌ها بر سر راه تولید فولاد ایران قرار دارد که هدف‌گذاری فولاد سبز را با مسیر ناهموار روبه‌رو می‌کند. انرژی، بی‌توجهی ساختاری و سودآوری اقتصادی سه چالش اساسی‌اند که در کنار تحریم‌ها، تولید فولاد سبز در ایران را با مشکل روبه‌رو می‌کند. صنعت فولاد نزدیک 30 درصد برق صنعتی و 10 درصد گاز مصرف می‌کند. ناترازی انرژی در سال‌های گذشته، تولید فولاد را با مشکل روبه‌رو کرده است. تحریم‌ها نیز دسترسی به هیدروژن سبز و تجهیزات الکترولیز را سخت و محدود کرده‌اند. این اتفاق سبب شده تولید فولاد در ایران با 30 تا 50 درصد افزایش هزینه روبه‌رو شود و مشکلاتی را در بازار فولاد کشورمان ایجاد کند. بی‌توجهی ساختاری به چشم‌انداز صنعت فولاد نیز یکی دیگر از چالش‌های اساسی است که سبب می‌شود تولیدکنندگان ایرانی در دستیابی به تولید فولاد سبز با مشکل روبه‌رو شوند. دولت به‌عنوان یکی از اصلی‌ترین متولیان سیاست‌گذاری در تولید فولاد هنوز موفق نشده ارتباط منسجمی میان دانشگاه، مراکز تحقیقاتی و تولیدکنندگان فولاد برقرار کند. رئیس مرکز تخصصی فولاد دانشگاه تهران هم هشدار داده است که ایران فرصت تبدیل شدن به قطب تولید فولاد جهان را با این کم‌کاری در ارتباط دانشگاه و صنعت از دست می‌دهد. این در حالی است که چین و اروپا سالانه هزاران مقاله و پروژه تحقیق و توسعه را در حوزه صنعت فولاد حمایت می‌کنند، اما این رقم در ایران، کمتر از 100 مورد بوده است.
چالش مهم‌تر درباره محقق نشدن دستیابی به تولید فولاد سبز در ایران، سودآوری مالی و اقتصادی است. مشکلاتی که بر سر راه تولید فولاد قرار دارد، از ناترازی انرژی گرفته تا تحریم‌های بین‌المللی، حاشیه سود فولاد را از 33 درصد به زیر 10 درصد کاهش داده و تعرفه‌های مبتنی بر کربن صفر نیز که از سوی اتحادیه اروپا به اجرا درآید، ارزآوری و سودآوری صادرات فولاد به کشورهای اروپایی را با مشکل روبه‌رو می‌کند. با همه مشکلات، چشم‌انداز تولید فولاد سبز در ایران همچنان مثبت است. فولاد مبارکه در هدف‌گذاری تولید محصولات کم‌کربن، تلاش می‌کند تا پایان سال 1405، سهم این سبد از محصولاتش را به 33 درصد از کل محصولات تولیدشده برساند. موسسه اقتصاد و تحلیل‌های مالی انرژی پیش‌بینی کرده است که خاورمیانه با برخورداری از ویژگی گاز ارزان، رهبر فولاد سبز جهان است. این رهبری، با هدایت تولید فولاد از ایران ثبت می‌شود. البته این موفقیت در شرایطی رخ می‌دهد که تولید فولاد با استفاده از هیدروژن هیبریدی انجام شود. در این روش، از گاز و هیدروژن به‌صورت همزمان در فرآیند تولید فولاد استفاده می‌شود.
مسیر پرپیچ‌وخم
دستیابی به تولید فولاد سبز در ایران، از مسیر پرپیچ‌وخم و پر از سنگلاخ می‌گذرد. این مسیر از برنامه‌ریزی و سیاست‌گذاری ملی در مرحله نخست آغاز می‌شود و پس از گذر از پنج مرحله دیگر، به مرحله هفتم یا همان سرمایه‌گذاری، همکاری مشترک و ورود به بازار سبز می‌رسد. نخستین مرحله، برنامه‌ریزی و سیاست‌گذاری ملی است. به نظر می‌رسد ایران برای نقش‌آفرینی در تولید فولاد سبز جهانی، باید سند چشم‌انداز را به‌روزرسانی کند و روش‌های تولید فولاد را با استانداردهای جهانی و روز این صنعت تطبیق دهد. در مرحله دوم، توسعه زیرساخت‌های انرژی تجدیدپذیر اهمیت فراوانی دارد. تولید برق خورشیدی یا بادی، برای الکترولیز هیدروژن ضروری است. صنعت فولاد ایران فقط یک درصد از برق مورد نیازش را از انرژی‌های تجدیدپذیر تامین می‌کند. تولید هیدروژن سبز در مرحله بعدی قرار دارد که جایگزین احیای مستقیم آهن می‌شود. در این زمینه پروژه‌های آزمایشی در فولاد آلیاژی ایران و فولاد مبارکه آغاز شده، اما هنوز به مرحله تجاری‌سازی نرسیده است.
تحریم‌های بین‌المللی سبب شده این مرحله به کندی پیش برود. ارتقای فرآیند احیای مستقیم آهن به هیدروژنی در مرحله بعدی قرار دارد. ایران اکنون رهبر تولید آهن با استفاده از احیای مستقیم است و به نظر می‌رسد تغییر پارادایم تولید فولاد از این روش به روش‌های سبز، مشکل باشد. با وجود این، تولیدکنندگان فولاد کشورمان در پیاده‌سازی کوره قوس الکتریکی و بازیافت قراضه موفقیت‌هایی به‌دست آورده‌اند. جذب، ذخیره و استفاده از کربن و پایش انتشار هم اقدام مهم دیگری است که باید در دستور فولادسازان ایرانی قرار گیرد. این شرکت‌ها در کنار جذب، ذخیره و استفاده از کربن، پروژه‌هایی همانند تولید متانول-اوره جانبی را در دستور کار مطالعاتی قرار داده‌اند. هر چند این پروژه‌ها هنوز به مرحله تجاری‌سازی نرسیده‌اند، اما پیش‌بینی شده است که پس از اجرا، تا 61 درصد تولید دی‌اکسید کربن را کاهش می‌دهند. همکاری‌های بین‌المللی نیز برای تولید فولاد سبز از سوی ایران اهمیت دارد.
جذب سرمایه‌های داخلی و بین‌المللی برای مقیاس‌پذیری و همکاری متقابل با صنعت فولاد اروپا و چین از جمله الزام اساسی فولادسازان ایران به شمار می‌رود. این الزام به‌ویژه با کاهش حاشیه سود تولید فولاد، ضروری است. ایران برای در اختیار داشتن رهبری تولید فولاد در خاورمیانه، باید جراحی‌های عمیق اقتصادی و تکنولوژیک در حوزه تولید فولاد انجام دهد. در غیر این صورت، بازارهای بین‌المللی را از دست می‌دهد.
