نقش ضایعات فلزی در پیشبرد صنعتفولاد پایدار
در حال حاضر، این برداشت عمومی وجود دارد که تولید فولاد فرایندی است با انتشار کربن بسیار زیاد و درعین‌حال هیچ جایگزینی نیز برای این ماده ضروری وجود ندارد. فولاد جزو حیاتی اقتصاد جهانی است که به‌طور متوسط سالانه بیش از ۲۲۰ کیلوگرم فولاد به ازای هر نفر مصرف می‌شود. تولید یک تن فولاد خام به روش مرسوم، به‌طور متوسط ۱.۸ تن دی‌اکسیدکربن تولید می‌کند و تولید فولاد جهانی جمعاً حدود ۷ تا ۸ درصد از انتشار دی‌اکسیدکربن را تشکیل می‌دهد. درعین‌حال، هر تن فولاد قابلیت دارد که بی‌نهایت بار بازیافت شود و همین امر آن را به پرچم‌دار اقتصاد چرخشی (circular economy) تبدیل می‌کند.
طبق گزارش مؤسسه اقتصاد انرژی و تجزیه‌وتحلیل مالی مستقر در استرالیا (IEEFA)، گسترش بازیافت قراضه فولادی گام مهمی در جهت کربن‌زدایی صنعت فولاد خواهد بود. به‌عنوان نمونه، با استفاده از یک تن ضایعات فولاد زنگ‌نزن بازیافتی، صنعت می‌تواند از انتشار ۴.۳ تن دی‌اکسیدکربن جلوگیری کند. بنابراین، نکته اصلی این است که قراضه ابزار قدرتمندی در فعالیت‌های جاری در جهت کربن‌زدایی است و تقاضای آن در آینده افزایش زیادی خواهد یافت. برای درک بهتر نقش بالقوه حیاتی صنعت بازیافت فلزات در آینده «صفر خالص»، می‌توان دید که شرکت‌های تولیدکننده اکنون می‌توانند لجن‌ها، انواع گردوغبار و پودرهای خود را به مواد اولیه قابل بازیافت تبدیل کنند و در نتیجه کارایی منابع را افزایش دهند. در اصل، فولاد سبز تولید فولاد بدون استفاده از سوخت‌های فسیلی است. در تعریف ساده، فولاد سبز محصولی با حداقل ردپای کربن در نظر گرفته می‌شود. بااین‌حال، صنایع در مناطق مختلف جغرافیایی ممکن است ایده‌های بسیار متفاوتی در مورد چیستی فولاد سبز، نحوه تدوین مقررات آن و چگونگی دست‌یابی به آن داشته باشند.
قراضه سبز یک عنصر کلیدی برای تولید فولاد سبز است که به‌عنوان ماده اولیه اصلی تولید فولاد خام از مسیر کوره قوس الکتریکی (به‌عنوان جایگزین و پایدارتر از کوره‌های بلند) استفاده می‌شود. مسیر EAF ها نه‌تنها سبزتر از BFهاست، بلکه انعطاف‌پذیری عملیاتی بیشتری را نیز ارائه می‌دهد. تولید به روش EAF انتخابی برای کارخانه‌های کوچک (mini-mills) است که می‌توانند در مناطق پرجمعیت نزدیک مشتریان صنعت ساختمان و تأمین‌کنندگان قراضه قرار گیرند. طی سال‌های اخیر شاهد افزایش پروژه‌های EAF جدید در سراسر جهان بوده‌ایم، به‌طوری‌که بیش از ۱۱۰ پروژه بین سال‌های ۲۰۲۰ تا ۲۰۲۲ به ارزش مجموع بیش از ۹۰ میلیارد دلار شروع شده است. پیش‌بینی می‌شود تولید فولاد EAF در دهه‌های آینده بین ۸۰ تا ۱۰۰ درصد رشد کند و تا سال ۲۰۵۰ به میزان ۵۰۰ تا ۶۰۰ میلیون تن اضافه شود. در حقیقت کانال‌های تأمین و تهیه، جابه‌جایی و حمل‌ونقل مواد اولیه نیز باید پایدار باشند تا اطمینان حاصل شود که محصول نهایی می‌تواند برچسب سبز داشته باشد. در این راستا، اقتصاد چرخشی و استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر در سراسر زنجیره ارزش عوامل کلیدی است.
طبق پروتکل‌های تعریف‌شده، درحالی‌که محدوده ۱ و ۲ انتشار مستقیم و غیرمستقیم را پوشش می‌دهند، محدوده ۳ انتشاری را پوشش می‌دهد که از منابع تحت مالکیت یا کنترل سازمان نشئت می‌گیرد؛ اما به دلیل فعالیت‌های مرتبط با سازمان رخ می‌دهند. این شامل زنجیره ارزش یک سازمان، هم در بالادست و هم پایین‌دست است. هرچند گزارش انتشارات محدوده ۳ در حال حاضر یک دسته اختیاری برای پروتکل GHG است، اما برخی ذی‌نفعان مختلف، مانند دولت‌ها، مشتریان و سرمایه‌گذاران معمولاً درخواست این اطلاعات را دارند. در زمینه فراوری و تأمین قراضه سبز به‌عنوان یکی از اجزای مهم پازل، برقی‌سازی فرایندهای مختلف ازجمله ماشین‌آلات آماده‌سازی و مخصوصاً سیستم‌های حمل‌ونقل می‌تواند به کاهش ردپای کربن کمک شایانی کند.
ضایعات و قراضه‌های فولاد ارزش ذاتی زیادی دارند و تخمین زده می‌شود که در سطح جهان ۸۵ تا ۹۰ درصد فولاد ناشی از تولید، ساختمان‌های فرسوده، زیرساخت‌ها، تجهیزات، وسایل نقلیه و محصولات دیگر در حال حاضر برای تولید فولاد جدید بازیافت می‌شوند. از سوی دیگر، تقاضای فولاد بسیار بیشتر از میزان ضایعات فولادی است که برای تولید فولاد جدید در دسترس است. با وجود این، برای اطمینان از عرضه ثابت و باکیفیت، صنعت قراضه باید به‌طور منظم و مستمر بر چالش‌های فنی و اقتصادی غلبه کند. بازار ضایعات فلزی از نظر اقتصادی مناسب است و به یارانه‌های دولتی وابسته نیست، زیرا تولید فولاد از مسیر ضایعات ارزان‌تر از تولید آن از مسیر مواد اولیه است. اما سرمایه‌گذاری کافی بر فناوری‌های جدید برای چالش‌های پیش روی سیستم و تغییر الزامی تصویر قراضه وجود نداشته است؛ چون همه‌چیز به صرفه اقتصادی برمی‌گردد. قراضه ماده خام ارزشمندی است و تولید و مصرف آن در کوتاه‌مدت و بلندمدت به نفع جامعه است. از دیدگاه قانون‌گذاری، این ماده خام دارای اقتصاد چرخش ذاتی و یک محرک کلیدی در رشد جوامع پیشرفته است. برای سبزتر کردن قراضه، سرمایه‌گذاری لازم است (درست است که قراضه تولید نمی‌شود اما بازیافت می‌شود و بازیابی مستلزم هزینه است). در دسترس بودن قراضه بر اساس منطقه، فعالیت اقتصادی و مصرف سرانه فولاد متفاوت است و کشورهای توسعه‌یافته معمولاً بیشترین میزان قراضه فولاد را تولید می‌کنند. چین، بزرگ‌ترین کشور مولد قراضه، قراضه صادر نمی‌کند و ایالات‌متحده، اتحادیه اروپا و ژاپن صادرکنندگان اصلی قراضه هستند.
یکی از جنبه‌های مهم در این میان، کیفیت قراضه ورودی به چرخه تولید فولاد است. همان‌طور که استفاده از قراضه افزایش می‌یابد و محدودیت‌های جایگزینی HBI / DRI توسط قراضه احساس می‌شود، کیفیت ضایعات استفاده‌شده نیز نقش مهمی ایفا می‌کند. بااین‌حال، کیفیت ضایعات مورداستفاده برای فولادسازی‌های مبتنی بر قراضه، امروزه از نظر به حداکثر رساندن بهره‌وری انرژی در عملیات ذوب اهمیت فزاینده‌ای پیدا می‌کند. این چالش نیز نیاز به توسعه فناوری‌های جدید برای فراوری بهتر قراضه و دیگر ضایعات مورد استفاده دارد.
