گذار هوشمندانه
صنعت فولاد ایران چگونه به دوران تولید سبز می‌رسد؟
نوآوری در صنعت فولاد، از بهبود فرآیندهای ذوب و نورد گرفته تا اتوماسیون، هوش مصنوعی و استفاده از مواد جدید را دربر می‌گیرد. برای مثال، استفاده از سیستم‌های کنترل هوشمند می‌تواند مصرف گاز و برق را تا ۱۵ درصد کاهش دهد. به‌کارگیری فناوری‌های بازیابی حرارت (Waste Heat Recovery) می‌تواند انرژی تلف‌شده در فرآیندهای کوره را به برق یا بخار قابل استفاده تبدیل کند.
از سوی دیگر، ورود به عرصه «فولاد سبز» و کاهش انتشار دی‌اکسید کربن نیازمند تحقیق و توسعه (R&D) و سرمایه‌گذاری در فناوری‌های نو همانند احیای مستقیم با هیدروژن است. ایران با دارا بودن ذخایر گسترده سنگ آهن و گاز طبیعی می‌تواند از طریق انتقال به فناوری‌های نوین، هم ارزش افزوده داخلی ایجاد کند و هم در بازار جهانی رقابت‌پذیر شود. در مجموع، آینده صنعت فولاد ایران به توانایی آن در جذب دانش فنی جدید، همکاری با مراکز تحقیقاتی و حمایت سیاست‌گذاران از نوآوری وابسته است.
اقتصاد چرخشی می‌تواند در صنعت فولاد اثرگذار باشد. اقتصاد چرخشی در صنعت فولاد به معنای استفاده بهینه از منابع، بازیافت قراضه و کاهش ضایعات است. در ایران، حدود ۳۰ تا ۴۰ درصد فولاد از قراضه تولید می‌شود و هنوز فاصله زیادی با استانداردهای جهانی دارد. در کشورهای پیشرفته، چرخه بازیافت فولاد به‌گونه‌ای طراحی شده که بیش از ۹۰ درصد فولاد قابل استفاده مجدد است. در ایران، محدودیت در جمع‌آوری و تفکیک قراضه، نبود زیرساخت‌های لجستیک و ضعف قوانین مربوط به بازیافت، مانع تحقق کامل اقتصاد چرخشی شده است. بااین‌حال، ظرفیت رشد بالایی وجود دارد. احداث واحدهای مدرن ذوب قراضه با کوره‌های قوس الکتریکی، به‌ویژه در مناطق صنعتی مرکزی، می‌تواند مصرف سنگ آهن و گاز را به‌شدت کاهش دهد. همچنین توسعه فناوری‌های جداسازی و پردازش قراضه‌های آلوده به عناصر مزاحم (مثل مس یا قلع) از ضرورت‌های این حوزه است.
اگر دولت با سیاست‌های مالیاتی و تشویقی، بازیافت را به‌صرفه کند، ایران می‌تواند در مسیر «فولاد چرخشی» گام بردارد. چنین تحولی نه‌تنها به حفظ منابع طبیعی کمک می‌کند، بلکه وابستگی به واردات سنگ‌آهن را نیز کاهش داده و اثرات محیط زیستی صنعت فولاد را به حداقل می‌رساند.
شرایط کنونی
پرسش این است که آیا امروز شرایط برای تولید فولاد سبز در ایران فراهم است؟ «فولاد سبز» به فولادی گفته می‌شود که در فرآیند تولید آن میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای پایین است. در ایران، با وجود تلاش‌هایی در برخی واحدهای پیشرو همانند فولاد مبارکه و فولاد خوزستان، هنوز تولید فولاد سبز در مرحله آغازین است.
تولید فولاد در کشورمان از طریق روش احیای مستقیم با گاز طبیعی و سپس ذوب در کوره قوس الکتریکی انجام می‌شود که نسبت به روش کوره بلند زغال‌سنگی، حدود ۴۰ درصد آلودگی کمتری دارد. این موضوع مزیت مهمی برای ایران محسوب می‌شود. برای رسیدن به «فولاد واقعاً سبز»، باید جایگزینی گاز طبیعی با هیدروژن سبز (تولیدشده از انرژی‌های تجدیدپذیر) در دستور کار قرار گیرد.
در حال حاضر، هزینه بالای تولید هیدروژن، نبود زیرساخت انرژی پاک کافی و محدودیت سرمایه‌گذاری خارجی موانع اصلی هستند. با توجه به ظرفیت عظیم ایران در تولید برق خورشیدی و بادی، امکان توسعه زنجیره «هیدروژن-فولاد سبز» در آینده نزدیک وجود دارد. چنانچه سیاست‌گذاران با حمایت از پروژه‌های پایلوت و همکاری بین‌المللی در زمینه فناوری احیای مستقیم با هیدروژن گام بردارند، ایران می‌تواند در میان کشورهای پیشرو در تولید فولاد سبز در خاورمیانه قرار گیرد.
اهمیت هوش مصنوعی
هوش مصنوعی به‌سرعت در حال تغییر چشم‌انداز صنایع سنگین از جمله فولاد است. این فناوری می‌تواند در تمام مراحل تولید، از استخراج مواد اولیه تا کنترل کیفیت و توزیع محصول، نقش کلیدی ایفا کند. در ایران، بخش قابل‌توجهی از هزینه‌های تولید فولاد مربوط به مصرف انرژی و تعمیرات است. سیستم‌های مبتنی بر هوش مصنوعی می‌تواند با تحلیل داده‌های لحظه‌ای از حسگرها، دمای کوره، ترکیب شیمیایی و مصرف انرژی را بهینه کنند. برای مثال، «مدل‌های پیش‌بینی‌گر» می‌توانند پیش از وقوع خرابی، هشدار لازم را داده و از توقف خط تولید جلوگیری کنند. در واحدهایی همانند فولاد مبارکه، برخی پروژه‌های اولیه در زمینه تحلیل داده و هوش مصنوعی آغاز شده است، اما هنوز به مرحله یکپارچه‌سازی صنعتی نرسیده‌اند.
برای توسعه واقعی هوش مصنوعی در این صنعت، لازم است زیرساخت‌های دیجیتال قوی (شبکه حسگر، پایگاه داده صنعتی، نیروی متخصص داده‌کاو) ایجاد شود. فرصت‌های اصلی فناوری در صنعت فولاد ایران شامل افزایش بهره‌وری انرژی، بهبود کیفیت محصول، کاهش آلایندگی و ورود به بازارهای جهانی فولاد سبز است. فناوری‌هایی همانند احیای مستقیم با هیدروژن، دیجیتالی‌سازی کارخانه‌ها، اینترنت اشیا (IoT) و اتوماسیون هوشمند می‌توانند نقطه تحول باشند.
چالش‌های مهمی نیز همچون «کمبود سرمایه‌گذاری در تحقیق و توسعه»، «ضعف ارتباط میان صنعت و دانشگاه» و «تحریم‌های بین‌المللی که انتقال فناوری و تجهیزات را دشوار کرده‌اند»، وجود دارد. مقاومت فرهنگی در برابر تغییر مانع مهمی است. کارخانه‌ها با ساختار مدیریتی سنتی فعالیت می‌کنند و به‌روزرسانی سیستم‌ها را پرهزینه یا غیرضروری می‌دانند.
بااین‌حال، اگر شرکت‌ها به سمت «تحول دیجیتال» حرکت کنند، می‌توانند با هزینه کمتر تولید بالاتری داشته باشند. دولت با اعطای وام‌های فناوری‌محور و ایجاد مراکز نوآوری صنعتی می‌تواند انگیزه ایجاد کند. ایران در نقطه‌ای قرار دارد که پذیرش فناوری‌های نوین نه انتخاب، بلکه شرط بقای رقابتی در بازار جهانی فولاد است.
دورنما و آینده
آینده صنعت فولاد جهان به سمت تولید بدون کربن در حال حرکت است. تا سال ۲۰۵۰، بسیاری از کشورها متعهد شده‌اند انتشار خالص دی‌اکسید کربن را به صفر برسانند و این فشار به‌طور طبیعی به بازار صادراتی ایران نیز منتقل می‌شود. برای ایران، فرصت بی‌نظیری وجود دارد که با تکیه بر منابع گاز و انرژی خورشیدی، به یکی از مراکز تولید فولاد سبز در منطقه تبدیل شود. پروژه‌هtای تولید هیدروژن سبز در جنوب کشورمان، در صورت تکمیل، می‌توانند خوراک لازم برای کارخانه‌های احیای مستقیم مبتنی بر هیدروژن را فراهم کنند.
این مسیر نیازمند سیاست‌گذاری بلندمدت، سرمایه‌گذاری در زیرساخت انرژی تجدیدپذیر و همکاری بین‌المللی است. چنانچه ایران بتواند فناوری احیای با هیدروژن را بومی‌سازی کند، نه‌تنها می‌تواند هزینه تولید فولاد سبز را کاهش دهد، بلکه مزیت رقابتی قابل‌توجهی در بازارهای اروپا و آسیا کسب می‌کند. آینده فولاد سبز در ایران وابسته به تعامل میان صنعت، دولت و دانشگاه است. با راه‌اندازی پروژه‌های پایلوت، حمایت از نوآوری و توسعه زنجیره تامین پاک، ایران می‌تواند در دو دهه آینده از تولیدکننده فولاد خاکستری به صادرکننده فولاد سبز منطقه تبدیل شود.
* فعال صنعت فولاد
