با توجه به اهمیت موضوع فولاد سبز در میزگردی که با حضور محمدرضا کرمی شاهرخی، مدیرعامل موسسه راهبردی معدن و فولاد سبز؛ عزیزالله عصاری، مشاور عالی گروه CPG آلمان؛ سعید عسکرزاده، دبیر انجمن سنگ آهن؛ محمد کریمی، عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر و یدالله سبّوحی، عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی شریف در دفتر ماهنامه «دنیای سرمایهگذاری» با عنوان «فولاد سبز» برگزار شد، به بررسی ابعاد مختلف تولید این محصول مهم و ارزشمند پرداختیم که بخش گفتوگوی ما با سعید عسگرزاده را در این بخش میخوانید.
فولاد سبز از کجا نشات گرفته است، چه جایگاهی دارد و تفاوت آن با فولاد سنتی چیست؟
محمدرضا کرمی شاهرخی: در حال حاضر جهان با چالشهای زیستمحیطی جدی روبهرو است، بهطوریکه آلودگی کربن به میزان بالا، عواقب جبرانناپذیری برای محیط زیست و اقتصاد جهانی داشته است. همچنین تغییرات اقلیمی منجر به وقوع پدیدههای نامطلوبی مانند سیلها، آتشسوزیهای جنگل و تخریب محصولات کشاورزی شده و این در حالی است که بیش از ۴۰ درصد از جمعیت جهان به اقتصاد کشاورزی وابسته هستند و به عبارتی این جمعیت سال به سال به سمت فقیرتر شدن پیش می روند. یکی از بخشهایی که نیاز به کنترل آلایندهها دارد، صنعت فولاد است. فولادسازان، مسئول تولید حدود ۸ درصد از آلایندههای کربن جهان هستند که معادل تولید کربن توسط جمعیت یکونیم میلیارد نفری هندوستان است، بر همین اساس فولادسازان مورد توجه قرار گرفتهاند تا با تصویب و اجرای قوانین و مقررات جدید، به کاهش آلایندهها بپردازند.
فولاد سبز به معنای تولید فولادی است که در طول فرآیند تولید، کمترین میزان کربن را از خود منتشر میکند تا حدی که کربن انتشار یافته به صفر برسد. در زنجیره تولید فولاد، از معدن گرفته تا مراحل نهایی مانند تولید ورق و میلگرد، میزان آلایندگی کربن متفاوتی را شاهد هستیم. یکی از راهکارهای اصلی برای کاهش آلایندهها در صنعت فولاد، نزدیکتر کردن فرآیندهای تولید آهن خام (Iron Making) و تولید فولاد (Steel Making) است که این اقدام میتواند به کاهش قابل توجهی از آلایندههای مربوط به آلایندگی اسکوپ ۳ (آلایندگی ناشی از حملونقل) منجر شود. همچنین با نگرش اقتصاد چرخشی امکان بازیافت ضایعات فولاد به میزان ۸۰ درصد، نشاندهنده پتانسیل بالای صنعت فولاد برای بازیافت و استفاده مجدد از ضایعات در ساختمانها، خودروها و دیگر صنایع است و این امر نیازمند طراحی محصولاتی است که بازیافت آنها آسان و موثر باشد و در نهایت، مساله عدم انتقال ضایعات و محلیسازی استفاده از آنها به عنوان مواد اولیه برای تولید فولاد نیز مورد تاکید قرار میگیرد تا به کاهش هزینهها و اثرات زیستمحیطی مرتبط با حملونقل مواد اولیه منجر شود.
در اروپا نخستین مساله در مورد نقش تولید فولاد سبز و تکنولوژیهای نوین، استفاده از قراضه است که به عنوان یک منبع اصلی برای تولید فولاد مورد توجه قرار گرفته است. اروپا در حال تدوین قوانین سختگیرانهای است که صادرات قراضه فولادی را ممنوع میکند؛ لذا ذوب قراضه و پرهیز از تولید فولاد از مواد معدنی به افزایش بهرهوری و کاهش مصرف انرژی و آلایندههای محیط زیستی کمک میکند و باعث کاهش مصرف ذغال سنگ و کک و سایر سوختهای فسیلی در فرآیند ذوب میشود که گازهای گلخانهای تولید میکنند. استفاده از کورههای قوس الکتریکی (EAF) برای ذوب ضایعات و تولید فولاد موجب کاهش گازهای گلخانهای فولادسازها به میزان ۷۰ درصد می شود.
استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر و همچنین هیدروژن توسط واحدهای تولید فولاد سبز چه تاثیراتی دارد؟
بسیاری از واحدهای مدعی تولید فولاد سبز مانند کارخانههای Arvedi در ایتالیا، برای تولید انرژی و برق خود از انرژیهای تجدیدپذیر مانند باد و خورشید استفاده میکنند. این روشها باعث میشوند تا تولید فولاد به یک فرآیند کربن خنثی (Carbon Neutral) تبدیل شود؛ به این معنی که میزان آلایندگی غیرقابل اجتناب کربن در فرآیند تولید، با تولید انرژیهای تجدیدپذیر و پاک جبران میشود. استفاده از هیدروژن به جای کک در فرآیند تولید آهن خام، نکته دیگر است. به عنوان مثال، با حذف گاز متان و استفاده از هیدروژن به عنوان گاز احیاکننده در فرآیند DRI تا حد زیادی کاهش گازهای گلخانهای تحقق پیدا میکند. هیدروژن به عنوان یک منبع انرژی پاک و غیرآلاینده، برای تولید فولاد سبز بسیار مناسب است. هیدروژن سبز در هر کشوری مختص فولاد سبز نخواهد بود و در صنایع مختلفی مانند صنایع پتروشیمی، تولید آب خالص و ذخیرهسازیهای انرژی مورد استفاده قرار خواهد گرفت. بهطور خلاصه، تولید فولاد سبز و استفاده از تکنولوژیهای پاک و کمآلاینده میتواند بهبود چشمگیری در شرایط محیط زیستی جهان داشته باشد. با استفاده از این رویکردها، میتوان به سمت کاهش آلایندهها، بهبود بهرهوری انرژی و حفظ محیط زیست پایدار حرکت کرد.
آیا در شرایط کنونی سرمایهگذاری در صنعت فولاد توجیه اقتصادی دارد؟
شرایط کنونی فولاد برای سرمایهگذاری مناسب نیست و امکان سرمایهگذاری خارجی را نداریم. بر اساس معاهده پاریس؛ باید انتشار کربن را کاهش دهیم، به مسئولیتهای اجتماعی اهمیت دهیم و آن را به تولید متصل کنیم. این ارتباط مهم است و اگر مجموعهای میخواهد که مسئولیت اجتماعی داشته باشید، باید تولید خود را اصلاح کند و به وضعیت هوای دنیا، تنفس مردم و گرمایش زمین توجه کند. در شرایط کنونی، بسیاری از کشورها از کشورهای پیشرو و دارای منابع ثروت، تسهیلات میگیرند، ولی ما به دلیل کاهش ارتباطات بینالمللی، نمیتوانیم از این منابع بهرهمند شویم. یکی از مشکلات ما این است که منابع داخلی کافی نیست. البته دانشگاهها و سایر نهادها روی این موضوع کار میکنند، اما برای تبدیل دانش فنی به پروسه تولید و عملیاتی کردن آن، نیاز به سرمایهگذاری است. بسیاری از طرحها در مرحله پایلوت باقی ماندهاند و برای عبور از این مرحله نیاز به پول است. اگر ارتباط مالی ما با خارج قطع باشد، بسیار سخت خواهد بود و این چالش بزرگ ما است که بتوانیم به پروژههای بزرگ مانند فولاد سبز، تکنولوژیهای پیشرفته و هوای پاک بپیوندیم و در این موضوعات سهمی داشته باشیم. برای پیادهسازی فولاد سبز نیازمند سرمایهگذاری، پول و کارهای گسترده فرهنگی هستیم. دانشگاهها و تمام مراکز علمی و فرهنگی کشور باید به کمک بیایند و بسیج شوند. کاری که ما میخواهیم به تدریج و با راهاندازی موسسه معدن و فولاد سبز آغاز کنیم، همین است.
چشمانداز ۲۰ ساله تولید فولاد سبز را چگونه ارزیابی میکنید؟
پیشبینیها نشان میدهد که در ۲۰ سال آینده، هزینه تولید انرژی تجدیدپذیر تا حد بسیار زیادی کاهش پیدا خواهد کرد؛ به این معنا که تکنولوژی تولید هیدروژن توسط الکترولایزرها بهطور چشمگیری تغییر خواهد کرد. در کل، هزینهها در ۲۰ سال آینده کم میشود که این خود کمکی خواهد بود. همچنین در ۲۰ سال آینده تعرفهها یا به عبارتی Carbon Tax که برای فولاد سبز در مقایسه با فولاد خاکستری و فولاد سیاه اعمال خواهند شد، بهگونهای که تولید فولادهای مزبور را غیراقتصادی خواهد کرد و فولاد سبز ارزانتر میشود. این دو عامل بهگونهای تنظیم شدهاند که اروپاییها معتقدند، تا سال ۲۰۵۰ میلادی به فولاد سبز خواهند رسید و چینیها تا سال ۲۰۷۰ به آن دست خواهند یافت.
چه عاملی باعث کاهش بهرهوری در صنعت فولاد میشود؟
در حال حاضر متاسفانه بهرغم تنگنای زیاد تولید سنگ آهن مجوز نزدیک به ۸۰ میلیون تن ذوب فولاد و بالای ۱۰۰ میلیون تن آهن اسفنجی صادر شده است؛ بنابراین همه این پول به توسعهای که راندمان و آینده ندارد و مواد اولیه آن فراهم نیست، اختصاص داده شده است. این یکی از عواملی است که بهرهوری را به شدت پایین میآورد و کارخانههای در حال فعالیت با ظرفیت پایین باید کار کنند. به عبارتی، دارای Utilization rate بسیار پایینی هستند و این از مواردی است که در حوزه فولاد به جای افزایش بهرهوری، عملکرد عکس داریم. نکته بعدی اینکه، پراکندگی فولادسازیها و کورههای احیا در ایران به لحاظ محیط زیستی و اقتصادی به مصلحت کشور نبوده و تبدیل پول به توسعه بهصورت بهینه انجام نشده است و جانمایی صحیح می توانست تا ۳۰ درصد آلیاندگی فولادسازیها را کم کند.
آیا با این نظر برخی از کارشناسان که فولادسازیهای باید در کنار معادن باشند، موافق هستید؟
مثالی برای شما بزنم؛ حمل سنگ معدن از سنگان تا بندر در مقایسه با انتقال آب از طریق خط لوله به سنگان، هزینهها و آلودگی بسیار بیشتری تحمیل میکند، اما اگر قصد احداث پلنتهایی در کنار دریا داشته باشید، باید ظرفیتهای بسیار بزرگ مثلا ۵ میلیون تن یا ۷ میلیون تن را در نظر بگیرید و نه ظرفیتهای در مقیاس کوچک. در دنیا مکانیابی و انتقال مواد اولیه به محل تولید، پذیرفته شده و به لحاظ اقتصادی، همین راهحل است که چین انجام میدهد و مواد اولیه را از استرالیا به چین میبرد و در آنجا تولید را انجام میدهد. متاسفانه یکی از دلایلی که معدنیها را وادار به احداث کارخانههای فولادی کرد، طراحی سیگنالهای قیمتی غلط از سوی حاکمیت بود. وقتی فولادسازان فشار آوردند و عنوان کردند که کنسانتره معدنیها باید ۱۶ درصد از قیمت شمش باشد و در حقیقت ۷۰ درصد سودآوری مجموعه زنجیره سنگ آهن را به تولید شمش و ورق منتقل کردند و تنها ۳۰ درصد از سودآوری را به تولیدات معدنی اختصاص دادند. معدنیها برای جبران کسری منفعت و سود خود به سمت ایجاد واحدهای تولید فولاد روی آوردند و این فشارهای رگولاتوری دولت باعث شد که عدم تعادل در توزیع سود متناسب با فعالیت هر مرحله از تولید فولاد صورت پذیرد.
در خصوص برنامه کشورهای مختلف برای تولید هیدروژن سبز توضیحاتی ارائه فرمایید.
گزارش مکنزی نشان میدهد که ۶ فولادساز بزرگ جهان، قصد سرمایهگذاری ۱۱۰ میلیارد دلاری در بخش فولادی دارند که این سرمایهگذاریها به تفکیک شامل ۱۴ درصد برای هیدروژن، ۳۰ درصد برای بهرهوری و ۴۰ درصد برای انرژیهای تجدیدپذیر است. در حال حاضر استفاده از هیدروژن سبز، یک فرآیند اقتصادی نیست و هر کیلوگرم آن تقریبا چهارونیم دلار هزینه دارد. برای اینکه تولید هیدروژن سبز اقتصادی باشد، باید هزینه هر کیلوگرم به یکونیم دلار برسد. یک مطالعه توسط ILF برای یک پلنت یکمیلیون تنی تولید فولاد کاملا سبز انجام شد و نشان داد که مجموع سرمایهگذاری برای انرژی بادی، خورشیدی، الکترولایزر و پلنت، حدود ۳ میلیارد دلار است. تا به امروز قرار بود که بین ۴ تا ۵ میلیون تن هیدروژن سبز در دنیا تولید شود، اما تنها ۲۰۰ تا ۳۰۰ هزار تن تولید شده و هنوز هیچ پلنت فولادی بر اساس هیدروژن سبز در دنیا نداریم. چند پروژه اساسی وجود دارد که ۲ پروژه در سوئد است و با انرژی آبی، برق تولید میکنند که این پروژهها ۳۰ تا ۴۰ درصد پیشرفت داشتهاند. در فرانسه نیز یک پلنت فولاد سبز با استفاده از انرژی اتمی تعریف شده که هنوز به بهرهبرداری نرسیده است. با توجه به موارد مطرحشده، هیدروژن هنوز برای استفاده در فولادسازی بالغ نشده و اکثر پروژهها به دلیل عدم اقتصادی بودن این فناوری به تاخیر افتادهاند. شاید در آینده بتوانیم از تزریق هیدروژن ۲۰ تا ۳۰ درصد در پلنتهای احیای موجود استفاده کنیم، اما در حال حاضر این کار انجام نشده است. برخی از شرکتهای ایرانی به دنبال این موضوع هستند، اما هنوز هیچ پلنت فولادی بر اساس هیدروژن در دنیا به بهرهبرداری نرسیده است.
به نظر شما به منظور توجه بیشتر به تولید فولاد سبز چه تدابیری باید اتخاذ شود؟
قبل از اینکه دنیا ما را مجبور به تولید فولاد سبز کند، باید خودمان به این سمت حرکت کنیم تا تحت فشارهای بینالمللی قرار نگیریم. حرکت به سمت فولاد سبز با بهرهوری آغاز میشود. ما باید حداکثر بازیابی از گاز و انرژی داشته باشیم و حداقل منابع را استفاده کنیم تا حداکثر خروجی را داشته باشیم و از عناصر جانبی تولیدشده نیز بهرهبرداری کنیم تا منابع طبیعی هدر نروند. به اعتقاد بنده، عدم ارتباط با دنیا هزینههای سنگینی به خصوص در زمینه تامین مالی و سرمایهگذاری برای ما داشته است. در حال حاضر پولها و سوبسیدهای بسیار هنگفتی برای حرکت به سمت فولاد سبز اختصاص داده میشود و ما به عنوان دهمین فولادساز دنیا از این منابع جهانی محروم هستیم. این عدم دسترسی باعث شده که ما تنها فولاد خام دنیا را تامین کنیم و به تولید فولاد ارزان و با ارزش افزوده پایین بپردازیم. ارتباط گسترده با دنیا بسیار ضروری است و جاریسازی و ساریسازی فرهنگ حرکت به سمت فولاد سبز وظیفه همه ما است. این موضوع باید با همکاری یکدیگر در همه سازمانها جاری شود.
اشاره کردید، یکی از روشهایی که در ایران پیشنهاد میشود، این است که (Iron Making) را با (Steel Making) نزدیک کنیم. منظور شما دقیقا چه کار خاصی است؟ زیرا در مورد مثالهایی که مطرح کردید، به خصوص در مورد استرالیا، آنها اصلا (Iron Making) ندارند و سنگ آهن دارند و حتی وارد مراحل بعدی و پر عیارسازی نمیشوند و فرآوری هم نمیکنند.
تولید آلایندگی کربن در ۳ اسکوپ دستهبندی شده است. اسکوپ ۳ آن چیزی است که مربوط به لجستیک و تامین مواد برای این واحدها خواهد شد. در حال حاضر در سیرجان، شرکت توسعه آهن و فولاد گل گهر با یک نوار نقاله، گندله را تحویل میگیرد؛ لذا آلایندگی کربن ناشی از تحویل گندله بسیار اندک است. حالا این مزیت را با انباشت، برداشت و حمل گندله از سیرجان به خوزستان یا اصفهان به صورت ریلی یا جادهای مقایسه کنید. مطمئن باشید ۱۰ تا ۲۰ درصد آلایندگی کربن بیشتر خواهد شد؛ بنابراین اکنون ۸۰۰ میلیون تن سنگ آهنی که به چین صادر میشود و با در نظر داشتن مراحل مختلف تخلیه و بارگیری در استرالیا و همچنین حملونقل با کشتیهای بزرگ آلایندگی کربن بسیار زیادی را داریم. فرض کنید که چینیها این سرمایهگذاری را در استرالیا داشتند. به عنوان مثال، در کنار معدن Pilbara، تا چه اندازه صرفهجویی نشت کربن در اسکوپ ۳ داشتیم، از همینرو دنیا به این نتیجه رسیده که (Iron Making) را باید نزدیک معادن قرار دهد، نه دور از معادن و این یک نکته مهمی است که فولاد را به شدت سبز میکند.
به منظور صرفهجویی در مصرف انرژی و آب در جهت سبزتر کردن صنعت فولاد، چه اقداماتی انجام دادهاید؟
در حال حاضر با هدایت دکتر سبّوحی، عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی شریف، در حال پیشبرد یک پروژه جدید هستیم که همزمان با تولید انرژی از گازهای خروجی، آب نیز تولید میکند. اگر این پروژه موفق باشد، این برای اولینبار است که واحدهای احیای مستقیم در جهان از این فناوری بهرهمند میشوند که به صرفهجویی در مصرف انرژی و آب منجر خواهد شد و نقشی مهم در سبزتر کردن صنعت فولاد خواهد داشت. به اعتقاد بنده، با اراده مسئولان به خصوص در حوزه فولادسازی، ایران توانایی تحقق بخشیدن به آینده سبز فولاد را دارد.
