با ورود به عصر فنّاوری، می‌توان گفت تقریباً هیچ محصول و خدمتی نیست که از هوش مصنوعی بهره‌ای نبرده باشد. با توجه به اینکه فولاد و صنایع فولادی سهم زیادی در انتشار دی اکسید کربن دارند می توان گفت صنعت فولادسازی سهم زیادی در تولید گازهای گلخانه‌ای دارد. فولاد سبز دقیقاً همان راهکاری است که به کمک صنعت فولاد می‌آید تا به کاهش اثرات مخرب محیط زیست بپردازد. به کمک این روش، تحولی در قیمت آهن بوجود می آید. در این مقاله به بررسی این مطلب که فولاد سبز چیست و این موضوع که آیا استفاده از آن در صنعت ارزش اقتصادی دارد یا خیر خواهیم پرداخت.
فولاد سبز به فولادی گفته می‌شود که در فرایند تولید آن از سوخت‌های فسیلی کمتر استفاده شود و یا به طورکلی استفاده نشود. Green Steel (فولاد سبز) نوعی فولاد تولید شده با سوخت هیدروژن سبز است. این فولاد هیچ آلاینده گازی ندارد و با استفاده از فرایند الکترولیز آب و برق تولید می شود. فرایند تولید فولاد سبز، در کوره‌های الکتریکی جدید کمک می‌کند تا میزان گازهای گلخانه‌ای کاهش چشمگیری داشته باشد؛ اما در نهایت میزان کربن خالص آن به صفر نمی رسد.
صنعت فولاد به دلیل پیچیدگی و وابستگی به داده ها و نیروی کار گسترده، از سایر صنایع متمایز است. ادغام هوش مصنوعی در این صنعت، به طور قابل توجهی عملیات آن را متحول کرده و فرصت های زیادی برای بهینه سازی و افزایش کارایی فراهم می کند.
استفاده از فناوری‌های هوش مصنوعی، شرکت‌های فولادی را قادر می سازد تا:
به همین دلیل، صنعت فولاد در سال‌های اخیر سرمایه گذاری های زیادی در این زمینه انجام داده است.
هوش مصنوعی با قابلیت پردازش حجم وسیعی از داده ها، به‌عنوان ابزاری قدرتمند برای هدایت صنعت فولاد به سمت پایداری و مقرون به صرفه بودن شناخته می‌شود. این فناوری می‌تواند به کاهش هزینه‌ها و ردپای زیست محیطی تولیدکنندگان فولاد کمک کند و در عین حال چالش‌های زیست محیطی را نیز مدیریت نماید.
امروزه، به دلیل کاهش هزینه ها و ظرفیت نا محدود ابزارهای جمع‌آوری و ذخیره‌سازی داده ها، صنایع مختلف با حجم عظیمی از اطلاعات مواجه هستند که شامل الگوها و ساختارهای مهمی است. شرکت‌ها در بخش های متنوع مانند بانکداری و مخابرات تلاش می کنند تا از این داده ها برای کاهش هزینه ها و افزایش درآمد استفاده کنند. با این حال، صنایع معدنی در ایران و برخی کشورها هنوز به رویکردهای سنتی وابسته اند و از پیشرفت های فناورانه به میزان کمتری بهره‌مند شده‌اند. بسیاری از معادن به دلیل موقعیت جغرافیایی دشوار، دسترسی محدودی به زیرساخت های ارتباطی دارند.
هوش مصنوعی به‌عنوان یک فناوری نوین، ظرفیت بالایی برای ایجاد تغییرات مثبت در صنعت معدن دارد. این فناوری می‌تواند با کاهش هزینه‌ها، افزایش بهره‌وری و بهبود ایمنی، به کاهش اثرات زیست محیطی نیز کمک کند؛ بنابراین، هوش مصنوعی در حال تبدیل شدن به یک عامل کلیدی در تحول صنعت معدن است.
تولید فولاد سبز اگرچه به روش‌های مختلفی قابل دستیابی است، اما تولید مستقیم سنگ آهن با استفاده از هیدروژن یکی از بهترین روش ها محسوب می‌شود. در این روش، به جای استفاده از کوره بلند سنتی و زغال سنگ، از هیدروژن برای کاهش سنگ آهن و تولید آهن اسفنجی استفاده می‌شود. سپس این آهن اسفنجی در کوره قوس الکتریکی ذوب شده و به فولاد تبدیل می‌شود.
استفاده از انرژی برق به جای سوخت های فسیلی در این فرآیند، به طور قابل توجهی انتشار گازهای گلخانه‌ای را کاهش می‌دهد. به ویژه اگر این برق از منابع تجدیدپذیر یا با کمترین میزان انتشار کربن تولید شود، می‌توان به کاهش قابل توجه تولید کربن در صنعت فولاد دست یافت. با این حال، علی رغم پیشرفت های تکنولوژیکی، تولید فولاد سبز به شیوه‌ای اقتصادی و مقرون به صرفه هنوز با چالش‌هایی همراه است و برای افزایش سهم روش های تولید فولاد سازگار با محیط زیست، نیاز به تحقیقات بیشتر و بهبود فرآیندهای تولید است.
عبور از تولید سنتی فولاد و بهره مندی از تولید فولاد سبز، تحولی عظیم و پر هزینه در صنعت فولاد سازی است که نیازمند سرمایه گذاری های کلان در تولید انرژی های تجدیدپذیر و توسعه فناوری های نوین است. اتحادیه اروپا با هدف دستیابی به انتشار خالص صفر کربن تا سال ۲۰۵۰، این مسیر را در پیش گرفته و شرکت‌های بزرگی مانند آرسلور میتال نیز متعهد به این هدف شده اند. اما هزینه‌های این تحول بسیار بالاست و تخمین زده می‌شود که کربن‌زدایی از صنعت فولاد در اروپا حدود ۴۰ میلیارد دلار هزینه داشته باشد. چین نیز با توجه به سهم بالای خود در تولید فولاد جهان، برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای به واسطه این صنعت، تلاش‌های گسترده‌ای را آغاز کرده است.
یکی از راهکارهای کاهش هزینه های تولید فولاد سبز، استفاده از قراضه آهن به عنوان ماده اولیه است. این امر نه تنها به صرفه‌جویی در استخراج و فرآوری سنگ آهن کمک می‌کند، بلکه هزینه های تولید را نیز کاهش می‌دهد. با این حال، به دلیل هزینه های بالای تجهیزات و فناوری های مورد نیاز، تحقق این امر در کوتاه مدت برای کشورهایی مانند ایران که با چالش‌های اقتصادی و زیست محیطی متعددی روبرو است، بسیار دشوار است. ایران که به تازگی از جمع ۱۰ تولیدکننده برتر آهن و فولاد جهان خارج شده، با مشکلات جدی مانند خشک شدن دریاچه‌ها به دلیل آلودگی‌های ناشی از فعالیت‌های فولادسازی مواجه است. دستیابی به هدف تولید فولاد سبز در چنین شرایطی، نیازمند سرمایه گذاری های عظیم، برنامه‌ریزی دقیق و همکاری همه جانبه تمامی بخش های جامعه است.
فولاد سبز، با حفظ تمام ویژگی‌های فنی و کیفی فولاد سنتی، پتانسیل جایگزینی کامل آن را در تمامی صنایع ساختمانی و عمرانی دارد. از تولید مقاطع فولادی ساده مانند میلگرد و تیرآهن گرفته تا ساخت قطعات پیچیده خودرو و خطوط لوله دریایی، فولاد سبز می تواند به عنوان یک جایگزین پایدار و دوستدار محیط زیست مورد استفاده قرار گیرد. به عبارت دیگر، محدودیتی برای کاربرد فولاد سبز در صنایع مختلف وجود ندارد و می توان از آن در تمامی پروژه های ساختمانی و صنعتی بهره برد. این امر نه تنها به کاهش آلودگی محیط زیست کمک می کند، بلکه به توسعه پایدار و حفظ منابع طبیعی نیز کمک شایانی خواهد کرد.
فولاد سبز و فولاد سنتی از نظر ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی هیچ تفاوتی با هم ندارند و هر دو محصول نهایی یکسانی ارائه می دهند. تفاوت اصلی این دو نوع فولاد در نحوه تولید آن‌هاست. در تولید فولاد سبز، به جای روش‌های سنتی و آلوده کننده، از فناوری های نوین و انرژی‌های تجدیدپذیر استفاده می شود. به این ترتیب، انتشار گازهای گلخانه‌ای و آلاینده های زیست محیطی به شدت کاهش می‌یابد. در واقع، فولاد سبز محصولی است که در فرآیند تولید آن، کمترین آسیب به محیط زیست وارد می‌شود. با جایگزینی سوخت های فسیلی با انرژی های پاک و استفاده از کوره های مدرن، صنعت فولادسازی می تواند گامی بزرگ در جهت حفظ محیط زیست بردارد.
تولید فولاد سبز علاوه بر کاهش هزینه ها و آلودگی محیط زیست، مزایای دیگری نیز دارد. هدف اصلی در این روش، کاهش وابستگی به کربن و جایگزینی آن با هیدروژن است. این تغییر نه تنها به بهبود کیفیت هوا و افزایش تولید اکسیژن کمک می‌کند، بلکه باعث کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای و وابستگی به سوخت‌های فسیلی نیز می شود. با حذف فرآیندهای پر انرژی و آلاینده مانند گرم کردن سنگ آهن در کوره های بلند، می توان به طور قابل توجهی از آلودگی هوا کاست و نیاز به استفاده از تجهیزات تصفیه هوا را کاهش داد. به این ترتیب، تولید فولاد سبز گامی مهم در جهت حفظ محیط زیست و دستیابی به توسعه پایدار محسوب می‌شود.
تولید فولاد سبز، با وجود مزایای زیست محیطی فراوان، با چالش های جدی نیز روبرو است. استفاده از هیدروژن به جای کربن، نیازمند تجهیزات پیشرفته و گران قیمتی است که هزینه تولید فولاد را به طور قابل توجهی افزایش می‌دهد. برآوردها نشان می‌دهد که هزینه تولید با این روش ممکن است ۳۰ تا ۱۰۰ درصد بیشتر از روش های سنتی باشد. همچنین، زیر ساخت های مورد نیاز برای تولید، حمل و نقل و ذخیره‌سازی هیدروژن، پیچیدگی‌های خاص خود را دارد. محدودیت دسترسی به تجهیزات الکتریکی مورد نیاز و کمبود دانش فنی در بسیاری از کشورها، از دیگر موانع پیش روی این فناوری نوین است. در نتیجه، موفقیت در تولید فولاد سبز، مستلزم برنامه‌ریزی دقیق، همکاری گسترده بین دولت و صنایع، سرمایه‌گذاری‌های کلان و توسعه زیر ساخت های تخصصی است.
تولید فولاد سبز، به عنوان یکی از مهم‌ترین تحولات در صنعت فولادسازی، به سرعت در حال گسترش است. کشورهای پیشرو مانند سوئد، با همکاری شرکت پیشگام SSABAB، و چین با شرکت بائو، سرمایه‌گذاری‌های کلانی در این حوزه انجام داده‌اند. اروپا نیز با اعمال قوانین سختگیرانه، تولیدکنندگان فولاد را به سمت تولید سبز سوق می‌دهد. آرسلور میتال، یکی از بزرگترین تولیدکنندگان فولاد جهان، نیز برنامه‌هایی برای آغاز تولید فولاد سبز در سال ۲۰۲۵ دارد. در ایران، با وجود پتانسیل‌های موجود، هنوز به فناوری‌های لازم دست نیافته‌ایم، اما پیش‌بینی می‌شود که تا سال ۲۰۶۰ به این فناوری‌ها برسیم. تولید فولاد سبز نه تنها به کاهش آلودگی و تغییرات اقلیمی کمک می‌کند، بلکه فرصت‌های جدیدی نیز برای اقتصاد ملی ایجاد خواهد کرد.
در مجموع، تولید فولاد سبز یک ضرورت جهانی است که برای تحقق آن باید چالش های اقتصادی، فنی و زیست محیطی بسیاری را پشت سر گذاشت. سرمایه‌گذاری های هنگفت، توسعه فناوری‌های نوین و تغییر رویکرد در صنعت فولادسازی از جمله مواردی هستند که برای دستیابی به این هدف ضروری هستند.
مرکزآهن، مرجعی تخصصی و به روز برای کسب دانش و اطلاع از آخرین تحولات بازار آهن و فولاد است. با وبلاگ جامع ما، همیشه از آخرین اخبار و اطلاعات این صنعت آگاه باشید.