آشنایی با تکنولوژی هیبریت HYBRIT در صنعت فولاد

مهسا فرامرزی

شرکت مهندسی بین المللی فولاد تکنیک، کارشناس محیط زیست گروه تحقیق و توسعه

آشنایی با تکنولوژی ها نوین در صنعت آهن و فولاد

در صنعت آهن و فولاد به منظور تولید محصولات جدید و با کیفیت،  فناوری های مبتنی بر گاز طبیعی از قبیل احیا مستقیم گسترش یافته است. در مناطقی که منابع فراوان و ارزان گاز طبیعی وجود دارد ، احیاء مستقیم سنگ آهن بوسیله گاز و به دنبال آن با ذوب در کوره قوس الکتریکی می تواند جایگزین مناسبی برای روش های قدیمی مانند کوره بلند باشد. با این حال، در مناطقی که گاز طبیعی ارزان قیمت در دسترس نیست، فرایندهای کاهش آهن بر پایه ذغال سنگ یک مزیت محسوب می­گردد. اما رویکرد به استفاده از عوامل احیا کننده جدید دوستدار محیط زیست رو به افزایش است یکی از این تکنولوژی ها استفاده از هیدروژن بعنوان عامل احیاء کننده است. همچنین ترکیبی از عوامل رشد جمعیت، رشد اقتصادی و تغییرات آب و هوایی استرس بیشتری بر منابع طبیعی و انرژی اعمال می کند. کلان روندهای مربوط به منابع انرژی نشان می دهد که مصرف برق در آینده بطور قابل ملاحظه ای افزایش خواهد یافت که آثار منطقه ای آن بر جامعه قابل ملاحظه خواهد بود.

در این میان راهکارهای استراتژیک مربوط به تجاری سازی آلاینده های صنایع در آینده جایگاه ویژه ای در بازار خواهد داشت. آینده تجارت برای تولید آهن و فولاد بدون سوخت های فسیلی نیازمند طرح ریزی سناریوها و مدل های تجاری در آینده خواهد بود. وضع مالیات­های سنگین جهت انتشار گازهای گلخانه­ای، انگیزه­ایی بسیار قوی برای استفاده از انرژی­های تجدید پذیر ایجادکرده­است.  به­گونه­ایی که تا سال 2040 انرژی تجدید پذیر منبع اصلی انرژی ورودی برای فعالیت های صنعتی به ویژه در مناطقی مانند اروپا خواهد­بود.

هیبریت (HYBRIT ) مخفف Hydrogen Breakthrough Ironmaking Technology - سرمایه گذاری مشترکی بین SSAB ، LKAB و Vattenfall است که هدف آن جایگزینی هیدروژن به جای زغال سنگ در فرآیند ساخت فولاد است. HYBRIT تلاشی پیشگامانه به منظور کاهش انتشار CO₂ و کربن زدایی در صنعت فولاد است.

در فرایند احیاء سنگ آهن کربن با اکسید آهن واکنش داده و محصول جانبی آن منواکسید و دی اکسید کربن است. در فرایند هیبریت، از هیدروژنی که از الکتر.لیز آب تولید می شود بعنوان عامل احیا کننده استفاده می شود. هیدروژن با اکسیدهای آهن واکنش می دهد و به جای دی اکسید کربن، آب تشکیل می دهد.

 

شکل - مقایسه بین میزان مصارف منابع و انتشار آلاینده ها

هزینه های تولید نشان می­دهد استفاده از تکنولوژی هیبریت منجر به افزایش 20 تا 30 درصدی هزینه تولید فولاد خام می شود، اما در آینده با بکارگیری و توسعه انرژی های تجدید پذیر مانند بادی و خورشیدی در مقیاس بزرگ هزینه های تولید و بهره برداری را کاهش خواهد داد. همچنین تولید تجاری هیدروژن بر اساس فن آوری الکترولیز و ذخیره سازی آن هنوز نیاز به فعالیت های گسترده تحقیق و توسعه دارد. برنامه ریزی شرکت SSAB این است که تا سال 2045 تولید فولاد را به این روش بدون انتشار گازهای گلخانه ای انجام دهد.

1400/05/04

---

تاریخ ثبت : ۱۴۰۰/۵/۴