'เหล็กคาร์บอนต่ำ' ทางออกลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกได้

ข้อมูลจากสำนักงานพลังงานระหว่างประเทศ ระบุ ว่าเหล็กก่อให้เกิดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก 7% ของโลก  3.5 พันล้านตันต่อปี ซึ่งส่วนใหญ่มาจากเหล็ก ซึ่งเป็นวัตถุดิบหลักในการผลิตเหล็ก 70% ของการผลิตเหล็ก อีก 30% ของการผลิตเหล็กทั่วโลกมาจากเตาหลอมไฟฟ้าที่ใช้เศษเหล็กเป็นวัตถุดิบ

เนื่องจากความต้องการเหล็กเพิ่มขึ้นถึง 30% ภายในปี 2593 ตามพันธกิจที่เป็นไปได้ อุตสาหกรรมจะต้องผลิตเหล็กขั้นปฐมภูมิต่อไป เนื่องจากการรีไซเคิลเศษเหล็กเพียงอย่างเดียวไม่สามารถตอบสนองความต้องการนี้ได้

อย่างไรก็ตาม ภายในปี 2573 เหล็กที่ปล่อยก๊าซเรือนกระจกให้เกือบเป็นศูนย์ในวงกว้างสามารถทำได้โดยใช้เทคโนโลยีที่เป็นนวัตกรรมและมีความทะเยอทะยานและความร่วมมือระหว่างผู้ซื้อเหล็ก ผู้ผลิต และบริษัทต่างๆ ที่นำเสนอเทคโนโลยีที่เอื้ออำนวย แต่มีอุปสรรคสำคัญในกระบวนการผลิต ซึ่งทำให้ต้นทุนเพิ่มขึ้นอย่างมาก ตัวอย่างเช่น โรงงานผลิตเหล็กและเหล็กกล้ามีราคาแพงและได้รับการออกแบบให้มีอายุการใช้งานยาวนาน ซึ่งทำให้การเปลี่ยนทดแทนมีความซับซ้อน

เบี้ยประกันภัยที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมสำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีคาร์บอนต่ำอาจทำให้ผู้ซื้อที่มีศักยภาพไม่จูงใจ ส่งผลให้ผู้ผลิตเหล็กลงทุนในกระบวนการผลิตที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมได้ยากขึ้น

เนื่องจากพวกเขาต้องมั่นใจว่าลูกค้าของตนจะแบกรับภาระนี้บางส่วนเป็นอย่างน้อย นอกจากนี้ ไม่ใช่เทคโนโลยีทั้งหมดที่จำเป็นในการผลิตเหล็กที่ปล่อยก๊าซเรือนกระจกเกือบเป็นศูนย์ในปัจจุบันก็มีวางจำหน่ายในเชิงพาณิชย์แล้ว วิธีการบางอย่างยังอยู่ในขั้นเริ่มต้นของการพัฒนาและไม่ได้เตรียมพร้อมสำหรับการนำไปใช้ในวงกว้าง

แนวทางหนึ่งในการบรรลุการปล่อยก๊าซเรือนกระจกเกือบเป็นศูนย์ในการผลิตเหล็กเกี่ยวข้องกับการใช้กระบวนการสำคัญที่ใช้ไฟฟ้า เช่น โดยใช้ไฮโดรเจนในการลดธาตุเหล็กโดยตรง อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงนี้จำเป็นต้องมีแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่ยังไม่ได้ปรับขนาดเพื่อตอบสนองความต้องการดังกล่าว

คำมั่นสัญญาว่าเหล็กที่ปล่อยก๊าซเรือนกระจกเกือบเป็นศูนย์

ผู้ผลิตเหล็กบางรายที่มีความทะเยอทะยานสูง เช่น H2 Green Steel แสดงให้เห็นคำมั่นสัญญาว่าเหล็กที่ปล่อยก๊าซเรือนกระจกเกือบเป็นศูนย์เป็นไปได้ บริษัทกำลังสร้างโรงงานผลิตเหล็กสีเขียวขนาดใหญ่ในเมืองโบเดน ประเทศสวีเดน โดยใช้ไฟฟ้าหมุนเวียนและไฮโดรเจนสีเขียว เหล็กที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมที่ผลิตขึ้นจะช่วยลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ได้มากถึง 95% เมื่อเทียบกับการผลิตเหล็กแบบดั้งเดิม

ความท้าทายดังกล่าวเกิดขึ้นกับผู้ผลิตเหล็กที่มีแนวโน้มดี  ซึ่งประสบความสำเร็จหรือมีศักยภาพในการเข้าถึงเหล็กที่ปล่อยก๊าซเกือบเป็นศูนย์ภายในปี 2573 จำเป็นต้องมีการวิเคราะห์เพิ่มเติมเพื่อให้มั่นใจถึงความยั่งยืนของกระบวนการผลิตเหล็กในวงกว้าง เช่น การจัดการป่าไม้อย่างรับผิดชอบสำหรับการผลิตถ่าน

จำเป็นต้องมีการตรวจสอบเพิ่มเติมเพื่อตรวจสอบว่าโครงการต่างๆ จะเป็นไปตามเกณฑ์การปล่อยเหล็กใกล้ศูนย์ที่น้อยกว่า 400 กิโลกรัม (กก.) (ปัจจัยการผลิตที่เป็นเศษ 0%) ถึงน้อยกว่า 50 กิโลกรัม (ปัจจัยการผลิตที่เป็นเศษเหล็ก 100%) ของ CO2/ตันของเหล็กดิบ ผลิตตามคำแนะนำของสำนักงานพลังงานระหว่างประเทศ ผลงานที่ส่งมาเหล่านี้แสดงให้เห็นถึงนวัตกรรมทางเทคโนโลยีอันทะเยอทะยานที่ผู้ผลิตเหล็กทั่วโลกใช้

การลดธาตุเหล็กโดยตรงโดยใช้ H2

Hydnum Steel เป็นโรงถลุงเหล็กสีเขียวแห่งแรกในคาบสมุทรไอบีเรีย ภารกิจของบริษัทคือการช่วยลดการปล่อยคาร์บอนในอุตสาหกรรมเหล็กโดยการพัฒนาโรงงานดิจิทัล มีประสิทธิภาพ และปราศจากคาร์บอนไดออกไซด์ แม้ว่าปัจจุบันจะอยู่ในขั้นตอนก่อนการผลิต Hydnum Steel ตั้งเป้าที่จะเริ่มการผลิตเหล็กที่เกือบเป็นศูนย์ภายในปี 2570 โดยมีปริมาณการปล่อยก๊าซคาร์บอนเกือบเป็นศูนย์ ซึ่งช่วยลดปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ที่เทียบเท่าต่อตันลง 98% เมื่อเทียบกับเส้นทางเตาถลุงเหล็กแบบเดิม

ซึ่งจะเกิดขึ้นได้จากการผสมผสานระหว่างพลังงานทดแทน 100% ไฮโดรเจนสีเขียว เศษเหล็กรีไซเคิล และการลดทิศทางของเหล็กตาม H2 Hydnum Steel ยังรวมเอาโซลูชันน้ำที่เป็นเทคโนโลยีเพื่อบำบัดน้ำเสียและน้ำเสียเพื่อใช้ในกระบวนการผลิต

ในขณะเดียวกัน Green Steel of Western Australia (GSWA) มีเป้าหมายที่จะสร้างอุตสาหกรรมเหล็กที่ยั่งยืนสำหรับภูมิภาค บริษัทกำลังพัฒนาโรงงานรีไซเคิลเหล็กสีเขียว 450,000 ตัน/ปี (โรงงานเหล็กแห่งแรกของออสเตรเลียในรอบกว่า 30 ปี) ในเมือง Collie

โรงงานที่ใช้เตาอาร์คไฟฟ้าแห่งนี้จะใช้ไฟฟ้าในการรีไซเคิลเศษเหล็กในท้องถิ่นจำนวน 500,000 ตันเพื่อผลิตเหล็กเส้นเสริมแรงที่ปล่อยมลพิษเกือบเป็นศูนย์สำหรับการบริโภคในออสเตรเลียและระหว่างประเทศ โดยจะเริ่มดำเนินการในปี 2569 นอกจากนี้ GSWA ก็กำลังพัฒนา 2.5 ล้านตันต่อปีอีกด้วย โรงงานเหล็กลดก๊าซธรรมชาติ/ไฮโดรเจนโดยตรงทางตะวันตกตอนกลางของรัฐเวสเทิร์นออสเตรเลีย ซึ่งจะผลิตเหล็กสีเขียวเพื่อการส่งออก GSWA เชื่อว่าโรงงานแห่งนี้เป็นกุญแจสำคัญในการปลดล็อกอุตสาหกรรมไฮโดรเจนและเหล็กกล้าสีเขียวของรัฐเวสเทิร์นออสเตรเลีย

การใช้ประโยชน์จากการดักจับคาร์บอนและการผลิตโดยใช้ไฮโดรเจน
ในปี 2016 มีการก่อตั้งความพยายามร่วมกันระหว่าง Emirates Steel Arkan ผู้ผลิตเหล็กและวัสดุก่อสร้างรายใหญ่ที่สุดในสหรัฐอาหรับเอมิเรตส์ Alreyadah และ ADNOC เพื่อดักจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากโรงงานลดขนาดโดยตรงของเดิม ในปี 2023 Masdar บริษัทพลังงานทดแทนของรัฐเอมิเรตส์ได้ประกาศความร่วมมือ

Masdar กำลังพัฒนาโครงการที่ใช้ไฮโดรเจนสีเขียวแห่งแรกในตะวันออกกลางและแอฟริกาเหนือ เพื่อลดการปล่อยคาร์บอนในภาคส่วนเหล็กของสหรัฐอาหรับเอมิเรตส์ กลุ่มผลิตภัณฑ์ของ Emirates Steel Arkan ประกอบด้วยผลิตภัณฑ์เหล็กสีเขียวที่มีความเข้มข้นของคาร์บอนต่ำ ตามคำจำกัดความของบริษัทที่ว่าด้วยเหล็กสีเขียว ซึ่งสอดคล้องกับพิธีสาร GHG และได้รับการรับรองโดยบุคคลที่สาม ช่วงการปล่อยก๊าซเรือนกระจกโดยประมาณสำหรับผลิตภัณฑ์เหล่านี้คือ 300-400 กิโลกรัม CO2/ตันของเหล็กดิบ

เทคโนโลยีบุกเบิกและความพยายามในการทำงานร่วมกันเหล่านี้กำลังปูทางไปสู่อุตสาหกรรมเหล็กที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้นและสร้างแรงบันดาลใจให้กับผู้อื่นที่คล้ายคลึงกัน

ที่มา World Economic Forum