كيف يمكن للصلب التخلص أخيرًا من عادة الفحم؟

هذه القصة في الأصل ظهر غريست وجزء من جدول المناخ تعاون.

مع استثمار المزيد من المرافق والشركات في الطاقة المتجددة ، تتضاءل هيمنة الفحم في قطاع الكهرباء العالمي. لكن مستهلكًا كبيرًا للفحم – صناعة الصلب – يكافح من أجل التخلص من عاداته.

تنتج شركات الصلب حوالي 2 مليار طن من المواد مرتفعة القوة كل عام للجسور والمباني والسكك الحديدية والطرق. الأفران التي تصهر خام الحديد لصنع الفولاذ تستهلك كميات واسعة من الفحم. ونتيجة لذلك ، فإن الصناعة مسؤولة عن حوالي 8 في المائة من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون السنوية ، بالإضافة إلى حساء من ملوثات الهواء السامة.

تواجه شركات إنتاج الصلب في كافة أجزاء العالم ضغوطًا من المنظمين الحكوميين والمستهلكين لإزالة الكربون من العمليات. يقول الخبراء إن القيام بذلك ضروري للتقليل من صعود درجة حرارة الأرض إلى 1.5 درجة مئوية ووقف العديد من أسوأ بقايا تغير المناخ. على مدار الأشهر القليلة السابقة ، التزم أكبر ثلاثة منتجين في العالم – ArcelorMittal الأوروبية ، و Baowu Steel الصينية ، و Nippon Steel اليابانية – بتحقيق صافي انبعاثات صفرية في تمام عام 2050 ، مما يعكس الأهداف المخصصة في بلدانهم الأصلية.

ولكن لتخفيض انبعاثات الكربون من الفولاذ ، ستحتاج الصناعة إلى تبديل آلية صنع المواد بحوالي تقليدي.

خارج بوسطن ، في ضاحية ووبرن الصناعية ، تعمل مؤسسة على تبديل الفحم بالإلكترونات. بوسطن ميتال ، وهو فريق من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا أو MIT ، يستعمل التيارات الكهربائية لتحويل خام الحديد إلى سائل برتقالي-أبيض لامع يتحول إلى معدن ويبرد إلى كتل فولاذية رمادية. لا تولد العملية انبعاثات غازات الاحتباس الحراري ويمكن أن تكون خالية تمامًا من الانبعاثات عند تشغيلها بالكهرباء المتجددة.

ذكر تادو كارنيرو ، الرئيس التنفيذي للشركة ، إن بوسطن ميتال “بشرت بعصر جديد في علم المعادن”. جمعت الشركة الناشئة التي تبلغ من العمر تسع سنوات 50 مليون دولار من عدد من المستثمرين في كانون2 ، بما في هذا مؤسسة Breakthrough Energy Ventures التي يقودها بيل جيتس وذراع رأس المال الاستثماري لشركة BHP ، إحدى أكبر شركات التعدين في العالم. سيسمح الصندوق الجديد ببناء مرفق تجريبي في Woburn قادر على إنتاج 25000 طن من المعدن سنويًا ؛ أنتجت الشركة فحسب بضعة أطنان من الفولاذ في المجموع حتى حاليا.

نهج Boston Metal هو واحد من عدد قليل من التقنيات المتقدمة التي بحوزتها المقدرة على إزالة الكربون من إنتاج الصلب. تقوم الشركات بتجربة أنظمة على مستوى أوروبا تستعمل الهيدروجين في الأفران بدلاً من الفحم. تقوم عدد من مصانع الصلب في البرازيل بخلط الفحم الحيوي المصنوع من النفايات الزراعية. تدوم الشركات الأخرى في ستعمال الفحم ، إلا أنها تفكر في بناء مرافق التغيير التحديثي بأجهزة احتجاز الكربون للقضاء على الانبعاثات.

تقنيات الامتحان والقياس التي تأمُر على الانبعاثات الناتجة عن صناعة الصلب ليست هي التحدي الوحيد لإزالة الكربون من مواد الإنشَاء. ينبغي أن تتنافس المنتوجات الصديقة للبيئة في صناعة ذات هوامش ربح متدنية تناسبيًا وإمدادات رخيصة للغاية من الفولاذ الصيني.

ذكر نيت عدن ، باحث أول في قطاع الصناعة في معهد الموارد العالمية ، إنه من أجل احراز تكافؤ الفرص ، ستحتاج المؤسسات العامة والشركات الخاصة إلى وضع سياسات تحفز على شراء الفولاذ الخالي من الانبعاثات أو تجعل شراء المواد التقليدية أزيد تكلفة. . التحويلات. (كاليفورنيا ، على سبيل المثال ، تقلل من الكمية الإجمالية لانبعاثات الكربون المرتبطة بالفولاذ والمواد الأخرى المستخدمة في مشاريع الإنشَاء التي ترعاها الحكومة.)

وذكرت عدن: “لم يكن لدينا ما يكفي من البحث والتطوير في هذا المجال خلال العقود القليلة السابقة”. “هذا محمس.”

حوالي 70 % في الزمن الحاضر ، يُصنع الفولاذ كما هو الحال مستمرًا: في أفران ضخمة قوية الحرارة. يتم تسخين الفحم المنقى أو “فحم الكوك” وصهره بأكسيد الحديد والحجر الجيري ، عقب ذلك يتم حقن الأكسجين لتخفيض مضمون الكربون في الخليط ونزع الشوائب.