به گزارش آفتاب صبح، گزارش جدید مؤسسه اقتصاد انرژی و تحلیل مالی (IEEFA) نشان می‌دهد برقی‌سازی در بخش‌های مختلف زنجیره ارزش فولاد، علاوه بر کاهش انتشار کربن، ظرفیت ارتقای بهره‌وری انرژی، افزایش انعطاف‌پذیری مصرف برق و تقویت امنیت انرژی این صنعت را دارد.

تولید فولاد از جمله فرایندهای صنعتی پرمصرف انرژی در جهان است و همچنان وابستگی قابل‌توجهی به سوخت‌های فسیلی دارد. بخش مهمی از انرژی مصرفی این صنعت به احیای سنگ‌آهن و تأمین حرارت موردنیاز در مراحل مختلف تولید اختصاص می‌یابد.

بر اساس گزارش IEEFA، سهم برق از کل مصرف انرژی صنعت فولاد جهان کمتر از ۱۲ درصد است؛ آماری که از ظرفیت قابل‌توجه این صنعت برای جایگزینی سوخت‌های فسیلی با برق حکایت دارد.

فرصت‌های برقی‌سازی فراتر از فولادسازی اولیه

اگرچه بخش عمده برنامه‌های کربن‌زدایی بر تولید فولاد اولیه متمرکز است، گزارش IEEFA بر اهمیت فولادسازی ثانویه و برقی‌سازی فرایندهای حرارتی در بخش‌های مختلف زنجیره ارزش تأکید می‌کند.

استفاده از کوره‌های قوس الکتریکی برای ذوب قراضه، یکی از نمونه‌های تثبیت‌شده برقی‌سازی در صنعت فولاد است؛ اما ظرفیت این تحول به کوره‌های ذوب محدود نمی‌شود و جایگزینی گاز و سایر سوخت‌های فسیلی با برق در فرایندهای پایین‌دستی نیز قابل بررسی است.

بر اساس این گزارش، نزدیک به ۷۰ درصد مصرف انرژی صنعت فولاد صرف تأمین حرارت فرایندی با دمای بیش از یک‌هزار درجه سانتی‌گراد می‌شود. بنابراین، توسعه فناوری‌های تولید حرارت الکتریکی در دماهای بالا، به سرمایه‌گذاری، اجرای پروژه‌های آزمایشی و تجاری‌سازی گسترده‌تر نیاز دارد.

هیدروژن سبز؛ نقش‌آفرین در احیای سنگ‌آهن

هیدروژن سبز می‌تواند با جایگزینی سوخت‌های فسیلی در فرایند تولید آهن اسفنجی، در کاهش انتشار کربن صنعت فولاد نقش‌آفرینی کند. با این حال، استفاده از هیدروژن برای تولید حرارت، به دلیل راندمان پایین‌تر و هزینه بیشتر در مقایسه با مصرف مستقیم برق، گزینه مطلوبی محسوب نمی‌شود.

بر همین اساس، گزارش IEEFA هیدروژن را بیشتر به‌عنوان عامل احیاکننده سنگ‌آهن دارای ارزش می‌داند تا سوخت تولید حرارت.

در کنار این مسیر، فناوری‌های الکتروشیمیایی تولید آهن نیز در مراحل توسعه قرار دارند. این فناوری‌ها با استفاده مستقیم از برق، اکسیژن سنگ‌آهن را حذف می‌کنند و می‌توانند نیاز به عوامل احیاکننده کربنی یا هیدروژنی را کاهش دهند. با این حال، تجاری‌سازی آن‌ها به پیشرفت‌های فنی، اجرای پروژه‌های نمایشی و توسعه زیرساخت‌ها وابسته است.

انعطاف‌پذیری مصرف برق و کاهش ریسک انرژی

یکی دیگر از مزایای برقی‌سازی، امکان مدیریت انعطاف‌پذیر مصرف انرژی است. فولادسازان می‌توانند در ساعات اوج تقاضا یا افزایش قیمت برق، بخشی از مصرف خود را کاهش دهند و فعالیت‌های قابل‌انتقال را به زمان‌هایی موکول کنند که برق با هزینه کمتر و شدت کربن پایین‌تر در دسترس است.

توسعه ذخیره‌سازهای باتری نیز می‌تواند به پایداری تأمین برق پاک و افزایش امکان استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر کمک کند.

از سوی دیگر، تنش‌های ژئوپلیتیکی و اختلال در مسیرهای تجارت جهانی سوخت، ریسک وابستگی به واردات زغال‌سنگ و گاز را افزایش داده است. در چنین شرایطی، استفاده از برق تجدیدپذیر تولید داخل می‌تواند مواجهه فولادسازان با نوسانات بازار جهانی سوخت را کاهش دهد و امنیت انرژی آن‌ها را تقویت کند.

سهم محدود صنایع از سرمایه‌گذاری جهانی برقی‌سازی

گزارش IEEFA با استناد به پیش‌بینی آژانس بین‌المللی انرژی اعلام می‌کند سرمایه‌گذاری سالانه جهانی در حوزه برقی‌سازی از حدود ۳۲۰ میلیارد دلار در شرایط فعلی به یک تریلیون دلار در سال ۲۰۳۵ خواهد رسید؛ با این حال، سهم مجموع بخش‌های صنعتی از این سرمایه‌گذاری کمتر از سه درصد پیش‌بینی شده است و بخش عمده منابع به حوزه‌های حمل‌ونقل و ساختمان اختصاص خواهد یافت.

در این گزارش، افزایش مصرف قراضه و توسعه فولادسازی ثانویه از جمله مسیرهای تسهیل‌کننده برقی‌سازی معرفی شده‌اند. در مقابل، توسعه هیدروژن سبز و به‌ویژه فناوری‌های حرارتی الکتریکی، به حمایت‌های سیاستی، سرمایه‌گذاری زیرساختی و مشوق‌های اقتصادی نیاز دارند.
برقی‌سازی در ایران؛ تحول فناوری در سایه ناترازی برق

با وجود مزایای برقی‌سازی در کاهش انتشار کربن، افزایش بهره‌وری و کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی، اجرای این مسیر بدون دسترسی پایدار و مطمئن به برق امکان‌پذیر نیست؛ موضوعی که برای صنعت فولاد ایران اهمیت دوچندان دارد.

در شرایطی که ناترازی برق و محدودیت‌های تأمین انرژی، فعالیت و ظرفیت تولید واحدهای فولادی کشور را تحت تأثیر قرار داده است، توسعه فرایندهای برقی بدون تقویت زیرساخت‌های تأمین انرژی می‌تواند فشار بیشتری بر تداوم تولید وارد کند.

از این منظر، حرکت صنعت فولاد ایران به سمت برقی‌سازی باید هم‌زمان با توسعه ظرفیت تولید برق، گسترش نیروگاه‌های تجدیدپذیر، افزایش ظرفیت ذخیره‌سازی انرژی و ارتقای زیرساخت‌های انتقال و توزیع دنبال شود.

در مجموع، برقی‌سازی زنجیره ارزش فولاد تنها یک راهکار زیست‌محیطی برای کاهش انتشار کربن نیست؛ بلکه می‌تواند به ابزاری برای ارتقای بهره‌وری انرژی، کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی و افزایش تاب‌آوری تولید تبدیل شود. با این حال، برای فولاد ایران، پیش‌نیاز تحقق این تحول، حل مسئله دسترسی پایدار به انرژی و ایجاد توازن میان توسعه فناوری و ظرفیت زیرساخت‌های برق است.