يمكن أن يؤدي إنشاء مصنع تجريبي للصلب منخفض الكربون-في شمال السويد إلى تقليل البصمة الكربونية لصناعة الصلب بشكل كبير.

في حزيران (يونيو) 2018، أقيم حفل رمزي لوضع حجر الأساس في مصنع تجريبي للصلب في لوليا، شمال السويد، بمناسبة الإطلاق الرسمي لمشروع يستعد لإحداث ثورة في صناعة الصلب-ويهدف إلى تقريب انبعاثات الكربون من مصانع الصلب إلى الصفر.
يهدف المشروع، الذي يحمل اسم HYBRIT، إلى استبدال فحم الكوك المستخدم تقليديًا في صناعة الحديد بالهيدروجين المنتج من الكهرباء المتجددة. يمكن أن يعمل كل من فحم الكوك والهيدروجين كعوامل اختزال لإزالة الشوائب من خام الحديد. في صناعة الحديد التقليدية، يتفاعل الكربون الموجود في فحم الكوك مع الأكسجين الموجود في خام الحديد لإنتاج ثاني أكسيد الكربون؛ إذا حل الهيدروجين محل فحم الكوك، يتفاعل الهيدروجين مع الأكسجين الموجود في خام الحديد لإنتاج بخار الماء.
"تتمتع السويد بموارد كهرباء متجددة ممتازة، وإمكانية وصول وفيرة للمياه، وخام الحديد الأعلى جودة-في أوروبا، وصناعة الصلب التي تركز على المنتجات المتميزة والابتكار المستمر."
يعتقد المحترفون المشاركون في المشروع أنه يمكن أن يؤدي إلى تخفيضات كبيرة في انبعاثات الكربون لصناعة الصلب في السويد وخارجها. والواقع أن صناعة الصلب العالمية كانت تعمل على تحسين كفاءة الإنتاج: إذ أن إنتاج طن واحد من الفولاذ اليوم يتطلب 40% فقط من الطاقة المطلوبة في عام 1960.

HYBRIT هو مشروع مشترك تم إنشاؤه بواسطة SSAB وLKAB وVattenfall. إذا نجح المشروع، فمن الممكن أن يقلل إجمالي انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في السويد وفنلندا بنسبة 10% و7% على التوالي.
حدد مارتن جورنيروب، الرئيس التنفيذي للمشروع المشترك، الجدول الزمني للمشروع: بدأت دراسات الجدوى الأولية في عام 2016؛ المصنع التجريبي قيد الإنشاء الآن وسيخضع للتشغيل التجريبي بين عامي 2020-2024.
"بحلول عام 2028، نخطط لتوسيع نطاق المصنع التجريبي إلى منشأة تجريبية قادرة على التشغيل المستمر على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع لعدة أشهر. وإذا سارت الأمور على ما يرام، فيمكن أن يبدأ الإنتاج الصناعي الرسمي بحلول عام 2035."
الظروف المواتية: لماذا السويد؟
في الوقت الحالي، يتم إنتاج معظم الهيدروجين عن طريق إعادة تشكيل الميثان بالبخار، وهي عملية تستخدم بخارًا بدرجة حرارة عالية-لاستخراج الهيدروجين من الوقود الأحفوري-الغاز الطبيعي. ما يجعل عملية HYBRIT مميزة هو أنه يتم الحصول على كل الهيدروجين من خلال التحليل الكهربائي-بتمرير التيار الكهربائي عبر الماء. على الرغم من أن هذه العملية تستهلك قدرًا كبيرًا من الطاقة-، إلا أنه إذا كانت الكهرباء المطلوبة تأتي من مصادر متجددة، فقد تكون البصمة الكربونية الإجمالية ضئيلة.
وبالنظر إلى عوامل متعددة، تعد السويد موقعًا مثاليًا لمشروع HYBRIT. وكما أشار جورنيروب: "تتمتع السويد بموارد كهرباء متجددة ممتازة، وإمكانية الوصول إلى المياه بكثرة، وخام الحديد الأعلى جودة-في أوروبا، وصناعة الصلب التي تركز على المنتجات المتميزة والابتكار المستمر. إن توقيع اتفاقية باريس وقرار البرلمان السويدي بالتخلص التدريجي من الوقود الأحفوري في توليد الطاقة بحلول عام 2045 يخلق التوقيت المثالي لهذه المبادرة."
وفي المستقبل، سيقوم المصنع بإجراء تجارب الإنتاج لتحديد الظروف المثلى لتقليل انبعاثات الكربون. من خلال هذا العمل التجريبي، ستصبح مبادئ تشغيل صناعة الصلب-نظامًا صناعيًا معقدًا-أكثر وضوحًا، مما يتيح تطوير عمليات أكثر كفاءة.
وأضاف مارتن ليندكفيست، الرئيس والمدير التنفيذي لشركة SSAB: "يعد مشروع HYBRIT عنصرًا حاسمًا في مسار SSAB نحو الاستدامة. وتشير دراسات الجدوى الأولية إلى أن المشروع قابل للتطبيق من الناحية الفنية ويمكن أن يخلق فرصًا مثيرة لشركتنا في المستقبل. ونأمل أن نكون جزءًا من الحل لتغير المناخ."
اقتصاديات المشروع
تلقى مشروع HYBRIT دعمًا قويًا من الحكومة السويدية. في يونيو 2018، حصل المشروع التجريبي على أعلى تمويل منحته وكالة الطاقة السويدية على الإطلاق: 528 مليون كرونة سويدية (حوالي 51.3 مليون يورو).
تشير الأبحاث الأولية إلى أن تكاليف إنتاج HYBRIT يمكن أن تكون أعلى بنسبة 20-30% من تكاليف صناعة الصلب التقليدية. ومع ذلك، من خلال نظام تجارة الانبعاثات في الاتحاد الأوروبي، إلى جانب انخفاض تكاليف الطاقة المتجددة وارتفاع تسعير الكربون، من المتوقع أن تضيق فجوة التكلفة هذه بمرور الوقت.
إذا نجح HYBRIT، فقد يكون له آثار عميقة على مستقبل تصنيع الصلب العالمي. وكما خلص جورنيروب: "إن صناعة الصلب تدخل عصرًا جديدًا. تتطلب تكنولوجيا HYBRIT كهرباء متجددة وفيرة ومنخفضة التكلفة-وهي غير متوفرة في كل مكان حتى الآن. ومع ذلك، فإن التخلص من الاعتماد على فحم الكوك كعامل اختزال لخام الحديد يمثل ابتكارًا رئيسيًا لصناعة الصلب ويمكن أن يؤدي إلى تقدم كبير في العمل المناخي العالمي."

>رؤى الصناعة: لا يقتصر التحول إلى الفولاذ الأخضر على الإنتاج الأولي فحسب-، بل إنه يؤدي أيضًا إلى زيادة الطلب على الفولاذ المقاوم للصدأ منخفض الكربون (304L/316L)، والفولاذ الكربوني عالي القوة-(Q345/Q355)، ودرجات السبائك (50CrVA/30Mn2) في التطبيقات النهائية: صهاريج تخزين الهيدروجين، ومكونات المحلل الكهربائي، والبنية التحتية للطاقة المتجددة، والبناء المستدام. أصبحت إمكانية تتبع المواد، ومقاومة التآكل، وحساب الكربون لدورة الحياة من معايير الاختيار الرئيسية.
هل تبحث عن مصادر للفولاذ منخفض-الكربون أو عالي الأداء-لمشاريع الطاقة الخضراء أو الهيدروجين أو البنية التحتية المستدامة؟
>توفر شركة Jiangsu Cunrui الفولاذ المقاوم للصدأ (304/316L/310S/2205/904L)، والفولاذ الكربوني (Q235/Q345/45#/50CrVA)، وسبائك الفولاذ (30Mn2/42CrMo) مع شهادة المطحنة الكاملة (EN 10204 3.1)، والقطع المخصص، والتعبئة الجاهزة للتصدير-.
