بررسی فنی و اقتصادی روش های نوین تولید فولاد سبز مبتنی بر هیدروژن تجدیدپذیر و چالش های موجود

تولید فولاد به عنوان یکی از صنایع کلیدی در اقتصاد جهانی، همواره با چالش های زیست محیطی و مصرف بالای انرژی مواجه بوده است. در حال حاضر، ۷۳ درصد از فولاد جهان از طریق کوره بلند مبتنی بر زغال سنگ تولید می شود و در این روش حدود دو تن دی اکسیدکربن به ازای هر تن تولید فولاد منتشر می گردد. با توجه به تغییرات اقلیمی و نیاز به کاهش انتشار گازهای گلخانه ای، روش های جدیدی برای تولید فولاد، به ویژه با استفاده از هیدروژن تجدیدپذیر، در حال ظهور هستند. در این مقاله سعی شده بررسی و مروری بر فناوری های اصلی، پیشرفت های اخیر، چالش ها و مقایسه های فنی اقتصادی فناوری های فولادسازی با تمرکز بر ادغام هیدروژن در فرآیندهای فولادسازی انجام و ارائه شود. استفاده از آهن اسفنجی و ضایعات فلزی در کوره قوس الکتریکی مبتنی بر هیدروژن، از جمله بارزترین روش های تکنولوژیکی تا به امروز بوده که تا حدودی قادر به کاهش انتشار دی اکسیدکربن می باشد. اما این امر متکی به در دسترس بودن کنسانتره آهن غنی به عنوان ماده خوراکی و اولیه است. بطور خلاصه چالش های تکنولوژیکی زیادی برای کاربرد هیدروژن در تولید فولاد وجود دارد که از جمله مهم ترین آنها می توان به توزیع گرما با توجه به خصوصیات فرایند احیای هیدروژن گازی، متعادل کردن مقدار کربن در محصول فولاد، حذف مواد زائد، تامین منابع هیدروژن تجدیدپذیر مقرون به صرفه و سنگ آهن با کیفیت بالا اشاره کرد. نتایج تحقیقات نشان می دهد که با پیشرفت تکنولوژی و کاهش هزینه های تولید هیدروژن، تولید فولاد مبتنی بر هیدروژن تجدیدپذیر تا سال ۲۰۳۵ می تواند به عنوان یک راهکار پایدار و اقتصادی در صنعت فولاد مطرح شود.

کلیدواژه ها:

فولاد سبز ، هیدروژن ، کوره قوس الکتریکی ، دی اکسیدکربن ، کوره بلند