على الرغم من أن إنتاج الصلب كان يغذى بالفحم منذ الثورة الصناعية صناعة الصلب، مثل الصناعات الأخرى،هو الانتقال إلى مستقبل مع انخفاض كبير في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون وغازات الدفيئة الأخرىومع ذلك، فإن شروط هذا الانتقال ليست واضحة، وأحيانا يتم استخدام تعبيرات مختلفة بالتبادل، وأحيانا يمكن استخدام نفس الكلمة في حالة "أعتقد" و"أنت تعتقد".

على سبيل المثال، "الصلب الأخضر" هو مصطلح تسويقي لبعض الناس، دون تعريف أو نطاق، ويمكن استخدامها كما تريد.

لكن آخرين يعتقدون أن "الصلب الأخضر" هو مصطلح معتمد يغطي نطاق التنمية المستدامة بأكمله. على الرغم من أن كلا منهما متطرف بعض الشيء، كيف يمكن أن يطلق على "الصلب الأخضر" "الصلب الأخضر"؟هل "الصلب الأخضر" الذي أتحدث عنه هو نفس "الصلب النظيف" أو "الصلب الخالي من الكربون" الذي تتحدث عنهأين هو خط الفصل بين "الصلب الصافي من الكربون" و "الصلب الصافي من الكربون" و "الصلب منخفض الكربون"؟
إذا لم يتم حل هذه الغموضات، فليس من الصعب أن نتخيل إلى أين سينخفض النقاش.العالم الصلب هو توحيد معنى بعض المصطلحات.

الصلب منخفض الكربون

في عام 2021، بينما لا يزال يتم إنتاج معظم الصلب باستخدام الوقود الأحفوري كعامل تخفيض،العديد من الشركات لديها أو تقوم بتطوير تقنيات يمكن أن تقلل بشكل كبير من انبعاثات الكربون من عمليات تصنيع الصلب الأساسيةتمثل مجموعة جديدة من منتجات الصلب - الصلب منخفض الانبعاثات الكربونية.

بدأت شركة ThyssenKrupp وشركة Nippon Steel سلسلة من الاختبارات حول استخدام الهيدروجين في الفرن العالي للحد بشكل كبير من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من إنتاج الصلب.

شركة الإمارات للصلب في الإمارات العربية المتحدة تلتقط 800000 طن من ثاني أكسيد الكربون سنوياً من غاز الفحم المخصب بثاني أكسيد الكربون المنتج في مصانع تصنيع الحديد ثم يضخها في حقول النفط الناضجة للتخزين الدائم.

تقوم مجموعة هستيل ، وهي شركة صلب رائدة في الصين ، ببناء مشروع تجريبي لـ 1.2 مليون طن / سنة من الحديد المحدد المباشر في صناعة المعادن الهيدروجينية.سيستخدم المشروع تقنيات الهيدروجين الخضراء والزرقاء لاستكشاف طريق صفر انبعاثات الكربون لعمليات إنتاج الصلب.

أرسيلور ميتال تقوم ببناء منشأة كبيرة في غنت، بلجيكا، لتحويل غازات مصنع الصلب إلى إيثانول، الذي له مجموعة واسعة من الاستخدامات، بما في ذلك الوقود الاصطناعي.مجموعة شوغانغ الصينية بدأت أيضا في تشغيل منشأة تجارية مماثلة، وتنتج 30 مليون لتر من الإيثانول للبيع في السنة الأولى.

مصنع الصلب الصغير لشركة نوكور للصلب في ولاية ميسوري، الولايات المتحدة الأمريكية، هو أول مصنع صلب في الولايات المتحدة يستخدم طاقة الرياح كمصدر للطاقة.المصنع هو مشروع تعاون بين شركة نوكور للصلب وشركة المرافق المحلية، وسوف تزود مصنع الصلب بالكهرباء بعد أن يتوصل الطرفان إلى اتفاق لشراء الكهرباء.

تقوم شركة "روكي ماونتن ستيل" التابعة لمجموعة "إيفراز" في كولورادو، الولايات المتحدة الأمريكية، بالانتقال من الفحم إلى الطاقة الشمسية. ستكون أكبر محطة للطاقة الشمسية في البلاد مخصصة لعميل واحد.

شركة الصلب الخضراء في البرازيل تستخدم 100% من الفحم الخشبي لإنتاج منتجات الصلب منخفضة الكربون.

تطوّر شركة "تاتا ستيل" تقنيات صهر وصهر جديدة من خلال مشروع "هيسارنا". يمكن أن تنتج تكنولوجيا "هيسارنا" الحديد دون استخدام أفران الكوك أو مرافق الصهر.وتنتج غاز الفحم المخصب بثاني أكسيد الكربون والذي مناسب تماما لتكنولوجيا CCS.
كل الصلب المنتج باستخدام هذه التقنيات الجديدة يمكن اعتبارها منخفضة الكربون الصلب، على الرغم من "منخفضة الكربون" اليوم قد لا يعني نفس الشيء منخفضة الكربون في عام 2050التوقعات الاجتماعية والتكنولوجيا تتغير بشكل كبيرهناك طرق مختلفة للإشارة إلى هذه الفولاذات الجيل الجديد في الصناعة والمنظمات ذات الصلة، والتي تم سردها أدناه.رابطة الصلب العالمية تفضل استخدام "الصلب منخفض الكربون" كما نعتقد أنه أكثر بديهية وواضحة، مثل "كهرباء منخفضة الكربون".

"الصلب الأخضر"

للعودة إلى السؤال الذي طرح في بداية هذه المقالة، العديد من الجماعات تستخدم وتصف أيضا "الصلب الأخضر"، عادة عندما تسويق المنتجات الجديدة مع المزيد من الوعي البيئي.يشير بشكل رئيسي إلى الصلب المنتج باستخدام التقنيات الرائدة، الصلب المنتج من الصلب الخردة، والصلب المعاد تدويره وإعادة تصنيعه، والصلب التقليدي المنتج من خلال شراء حصص انبعاثات الكربون أو غرف انبعاثات الكربون.

نظراً لعدم اليقين والتنوع في معنى "الصلب الأخضر" نفسه، لن تستخدم رابطة الصلب العالمية مصطلح "الصلب الأخضر".

الصلب الخالي من الكربون

لإنتاج الصلب "الصفر الكربوني" الحقيقي ، يجب أن لا تنبعث عملية إنتاج الصلب من ثاني أكسيد الكربون ، ومن الصعب تخيل أن تكنولوجيا الإنتاج ستكون قادرة على تلبية هذا المعيار الصارم في عام 2024.على الرغم من أن العديد من التقنيات تتحرك في هذا الاتجاهفي سلسلة التوريد ، قد يتم إنتاج انبعاثات الكربون المتبقية بسبب استخدام الأقطاب الكهربائية التي تحتوي على الكربون أو الغاز الطبيعي في العمليات ذات الصلة ،والتي لا يمكن تحقيقها دون استخدام حوضات الكربون لتعويض انبعاثات الكربون المتبقية.

وعلاوة على ذلك، فإن الكربون هو المكون الأساسي للصلب، والذي يميز الصلب عن الحديد النقي.وجود الكربون يكفي لإظهار عدم ملاءمة مصطلح "صلب بلا كربون".

"حديد خال من الكربون الصافي"/"حديد محايد الكربون"

ومع ذلك، إذا كانت الغازات المسببة للاحتباس الحراري المنبعثة إلى الغلاف الجوي أثناء إنتاج الصلب يمكن تعويضها مع الانبعاثات التي يتم جمعها من الغلاف الجوي باستخدام مرافق غسل الكربون،ثم يمكن أن يطلق على هذا الصلب "الصلب الصافي صفر الكربون" أو "الصلب المحايد الكربون".

لتحقيق حيادية الكربون الحقيقية، قد يكون من الضروري تعويض إنتاج الصلب "الصافي الصفري الكربون" في قطاعات أخرى.يجب أن تضمن شفافية حدود الإنتاج، وشفافية منهجياتها الإحصائية، ونوعية عالية ومصداقية أساليب التعويض المستخدمة.

"صفر فولاذ الوقود الأحفوري"

بعض شركات الصلب بدأت في الترويج "صفر الوقود الأحفوري الصلب".ما يسمى بـ"الصلب الخالي من الوقود الأحفوري" يعني أنه لا يتم استخدام أي وقود أحفوري (مثل الفحم أو الغاز الطبيعي) أو أي طاقة مشتقة من الوقود الأحفوري في عملية إنتاج الصلب.

جميع "الصلب منخفض الوقود الأحفوري" هو الصلب منخفض الكربون، ولكن ليس كل الصلب منخفض الكربون يمكن أن يسمى "صلب منخفض الوقود الأحفوري". على سبيل المثال، بالنسبة للفولاذ منخفض الكربون المنتج باستخدام احتجاز الكربون وتخزينها (CCS),قد لا يزال يستخدم الغاز الطبيعي أو الفحم، ولكن لا ينبعث منه ثاني أكسيد الكربون. إذا تم استخدام الكتلة الحيوية، فمن المهم ضمان أن تكون الكتلة الحيوية من مصادر مسؤولة تلبي التعريف 1.

"الصلب النقي"

"الصلب النظيف" هو مصطلح يستخدم في صناعة الصلب للإشارة إلى الصلب ذو مستويات منخفضة من الشوائب أو الأكسيدات أو المضادات أو الصلب ذو مستويات منخفضة أو منخفضة للغاية من الكربون المذاب في المعادن.

المصطلح هو بالفعل في الاستخدام الشائع، بعد أن استخدمته رابطة الصلب العالمية في 2004 نظيفة الصلب تكنولوجيا عملية إنتاج، ولها معنى محدد.رابطة الصلب العالمية لا تستخدم مصطلح "الصلب النظيف" في سياق تغير المناخ.

"إزالة الكربون"

في المحادثات المتعلقة بتغير المناخ، غالبًا ما يتم مناقشة حاجة المجتمع إلى إزالة الكربون. جمعية الصلب العالمية لا تستخدم عادة مصطلح "إزالة الكربون" للإشارة إلى إنتاج الصلب،حيث أن الانبعاثات من عملية إنتاج الصلب فقط هي التي تحتاج إلى القضاء على غازات الدفيئة / CO2، وليس عملية إنتاج الصلب نفسها، وهو ما يشبه السبب في عدم استخدام "صلب صفر كربون".

العديد من التقنيات الرائدة الواعدة تستخدم الكربون كعامل تخفيض كيميائي، ولكنها تمنع إطلاق غازات الدفيئة الضارة في الغلاف الجوي.لذا في حين أن انبعاثات صناعتنا ستصبح في نهاية المطاف خالية من الكربونقد لا تكون عملية صنع الحديد نفسها.
تقنيات الاختراق

وتنتج التقنيات الرائدة الصلب منخفض الكربون بطريقة مختلفة بشكل أساسي عن تقنيات الفرن العالي التقليدي أو الحديد المحدد المباشر أو الفرن الكهربائي.وتشمل التقنيات الرائدة التي يتم تطويرها حاليا: تخفيض الهيدروجين، تطبيق CCS، تحليل الكهرباء خام الحديد، احتجاز الكربون واستخدام وتخزين (CCUS) حزم وغيرها من عمليات تخفيض المعادن الجديدة.

هيدروجين ملون

الهيدروجين هو المحفز الرئيسي الذي يمكن أن يقلل بشكل كبير من انبعاثات غازات الدفيئة في صناعة الصلب ويتم استكشافه من قبل العديد من الشركات الأعضاء في worldsteel.غالباً ما يُعطى الهيدروجين لونًا بناءً على قدرته على تقليل انبعاثات الكربون.

عندما يشير worldsteel إلى الهيدروجين منخفض الكربون، ونحن نشير إلى:

الهيدروجين الأخضر: ينتج عن طريق تحليل الكهرباء من الماء باستخدام الكهرباء المتجددة.

الهيدروجين الأزرق: مصنوع من الغاز الطبيعي باستخدام مزيج من إصلاح غاز البخار وتقنية CCS.

بالإضافة إلى ذلك ، هناك الهيدروجين المنتج عن طريق التحليل الكهربائي باستخدام كهرباء أخرى منخفضة الكربون (مثل الطاقة النووية) ، أو الهيدروجين المنتج باستخدام تكنولوجيا CCS.نعتقد أن هذه هي أيضا الهيدروجين منخفض الكربون.

الهيدروجين الأحفوري يشير إلى الهيدروجين المنتج باستخدام الوقود الأحفوري ولكن دون استخدام عمليات تخفيض الكربون، ويشمل أساسا:

الهيدروجين الرمادي: الهيدروجين المنتج من الغاز الطبيعي باستخدام عملية إعادة تشكيل غاز البخار؛ نظرًا لأن هذه العملية لا تستخدم تكنولوجيا CCS ،ثاني أكسيد الكربون المنتج معا سيتم إطلاقه في الغلاف الجوي.

الهيدروجين البني أو الهيدروجين الأسود: الهيدروجين المنتج باستخدام تكنولوجيا غازية الفحم، هذا اللون من الهيدروجين ينتج غازات الدفيئة أعلى بكثير من ألوان الهيدروجين الأخرى.

مشروع "تحسين كفاءة استخدام الطاقة"

مشروع "تحسين كفاءة استخدام الطاقة" هو عملية تقييم كفاءة من أربع خطوات وضعتها رابطة الصلب العالمية.يهدف المشروع إلى تحسين كفاءة إنتاج الصلب الحالي ومساعدة الشركات الأعضاء على الوصول إلى مستوى أفضل مصانع الأداء في العالممشروع "تحسين كفاءة استخدام الطاقة" هو خطة انتقالية ولا يمكن أن يوفر لصناعة الصلب حلاً لتحديات تغير المناخ.