تقریباً همه جنبه‌های زندگی مدرن ما به فولاد وابسته است. این ماده پایه‌ای که برای تولید آن انرژی زیادی نیاز است، همراه با سیمان، یکی از بزرگ‌ترین عوامل تغییرات اقلیمی به شمار می‌رود و بین ۷ تا ۹ درصد از انتشار گازهای گلخانه‌ای جهان را به خود اختصاص می‌دهد.
میانگین سالانه انتشار CO2 در بخش فولاد از سال ۲۰۱۹ تاکنون، ۳.۶ میلیارد تن بوده است. برای قرار گرفتن در مسیر کربن‌خنثی، آژانس بین‌المللی انرژی می‌گوید این رقم باید تا سال ۲۰۳۰ به نصف کاهش یابد.
اکنون برای نخستین‌بار از زمان ابداع کوره بلند، تولیدکنندگان آهن و فولاد چند مسیر پیش رو دارند که می‌تواند بخش عمده‌ای از این انتشارات را حذف کند و مشخص است که این مسیرهای جدید، ژئوپلیتیک صنعت آهن و فولاد را متحول خواهند کرد.
تولید آهن و فولاد به‌طور سنتی فرآیندی یکپارچه است. سنگ آهن ابتدا در کوره بلند احیا می‌شود و برای این کار از زغال‌سنگ برای گرما و جدا کردن اکسیژن از سنگ استفاده می‌شود. این مرحله، بیشترین انتشار CO2 را دارد. سپس آهن در کوره اکسیژن پایه به فولاد تبدیل می‌شود.
به‌طور میانگین، برای هر تن فولادی که از این مسیر تولید می‌شود، ۲.۲ تن دی‌اکسیدکربن منتشر می‌شود.
با اینکه همچنان برنامه‌هایی برای ساخت کوره‌های بلند زغال‌سنگ‌سوز جدید در کشورهایی مانند هند و چین وجود دارد، این صنعت در حال تغییر مسیر است: در حال حاضر نزدیک به ۱۰ درصد آهن از طریق گاز و به‌صورت آهن احیاشده مستقیم (DRI) تولید می‌شود.
در همین حال، کوره‌های اکسیژن پایه با کوره‌های قوس الکتریکی با انتشار پایین‌تر جایگزین می‌شوند که طبق گزارش گلوبال انرژی مانیتور (Global Energy Monitor) اکنون ۳۲ درصد از تولید فولاد را شامل می‌شوند.
فولاد همچنین از طریق بازیافت در کوره‌های قوس الکتریکی تولید می‌شود که انتشار کربن را تا دو سوم کاهش می‌دهد و بسیاری از آلاینده‌های جوی را حذف می‌کند. اگر از برق تجدیدپذیر استفاده شود، این فرایند می‌تواند بدون انتشار باشد. با این حال، این مسیر به‌تنهایی نمی‌تواند پاسخگوی تقاضای جهانی نزدیک به ۲ میلیارد تن فولاد در سال باشد.
ائتلاف First Movers، گروهی جهانی از شرکت‌ها که به ایجاد تقاضا برای فناوری‌های کاهش آلایندگی در صنایع پرانتشار کمک می‌کنند، اکنون مجموعه‌ای از تأمین‌کنندگان را در بر گرفته است.
در سال گذشته، تعداد شرکت‌هایی که در بخش آهن و فولاد اهداف کاهش انتشار را از طریق SBTi تعیین کرده‌اند افزایش یافته: ۳۳ شرکت هدف‌گذاری کوتاه‌مدت و ۱۰ شرکت هدف‌گذاری کربن‌خنثی داشته‌اند. اما بسیاری از شرکت‌های بزرگ مانند نیپون استیل، نوکور و آرسلورمیتال در این فهرست نیستند.
دولت‌ها نیز باید نقش خود را ایفا کنند: با فراهم کردن دسترسی به برق پاک و ارزان، و ارائه مشوق به خریداران برای پرداخت بهای بیشتر فولاد پاک.
دو فناوری رقیب برای تولید فولاد تقریباً بدون آلایندگی در حال رقابت‌اند: یکی استفاده از هیدروژن سبز در DRI و سپس استفاده از کوره قوس الکتریکی، مسیری که توسط شرکت‌های اروپایی و استرالیایی پیگیری می‌شود.
دیگری استفاده مستقیم از برق برای احیای سنگ آهن در یک مرحله، که توسط استارتاپ‌های بوستون متال (Boston Metal) در ماساچوست و الکترا (Electra) در کلرادو دنبال می‌شود.
مسیر هیدروژن سبز به تجاری‌سازی نزدیک‌تر است، به‌ویژه در اروپا که از سال آینده مکانیزم تعدیل مرزی کربن (CBAM) را برای برابرسازی شرایط رقابت برای صنایع در حال کاهش آلایندگی اجرا خواهد کرد.
در سوئد، شرکت اس‌اس‌ای‌بی (SSAB) به‌همراه شرکای خود در پروژه هایبریت (Hybrit)، پس از ۹ سال توسعه، تولید فولاد پاک برای خودروسازها را آغاز کرده‌اند. آن‌ها ذخیره‌سازی گاز هیدروژن را ممکن ساخته‌اند و توانسته‌اند هزینه عملیاتی تولید هیدروژن را تا ۴۰ درصد کاهش دهند.
شرکت‌های دیگری نیز در حال ورود هستند: شرکت استگرا (Stegra) – پیش‌تر اچ2 گرین استیل (H2 Green Steel) – در شمال سوئد در حال ساخت کارخانه‌ای است و شرکت تازه‌تأسیس هایدنوم استیل (Hydnum Steel) در اسپانیا ۱.۶۵ میلیارد یورو برای ساخت کارخانه‌ای با ظرفیت ۱.۵ میلیون تن سرمایه‌گذاری کرده است. هایدنوم می‌گوید تقریباً تمام تولید سال‌های اول را پیش‌فروش کرده است.
در استرالیا نیز دولت اخیراً صندوقی ۱ میلیارد دلاری برای سرمایه‌گذاری در آهن سبز ایجاد کرده و شرکت معدنی فورتسکیو (Fortescue) سرمایه‌گذاری ۵۰ میلیون دلاری در یک کارخانه آزمایشی ۱۵۰۰ تنی انجام داده است.
آدیر ترنر، رئیس کمیسیون گذار انرژی، می‌گوید که CBAM بر سیاست‌گذاران در هند و چین نیز تأثیر گذاشته و آن‌ها ترجیح می‌دهند مالیات کربن را خود تعیین کنند تا این درآمدها به اروپا نرود.
او می‌گوید: «اروپا صراحتاً می‌گوید که نمی‌خواهیم از این مالیات درآمدی داشته باشیم، بلکه می‌خواهیم شما هم قیمت‌گذاری کربن داشته باشید.»
ترنر همچنین پیشنهاد می‌کند که بخشی از درآمدهای این مالیات برای تأمین مالی اقلیم در کشورهای کم‌درآمد صرف شود تا نشان دهد که این سیاست در راستای مسئولیت‌پذیری اقلیمی است.
کمیسیون اروپا امسال طرح اقدام فولاد و فلزات را رونمایی کرد که هدف آن تحریک سرمایه‌گذاری در کاهش کربن از طریق معیارهای تأمین عمومی و ایجاد برچسب شدت کربن برای محصولات صنعتی است.
ترنر می‌گوید اروپا و بریتانیا می‌توانند با چین و هند در چارچوب WTO همکاری کنند تا استانداردهای شدت کربن را تعریف کنند.
طرح کمیسیون همچنین شامل افزایش استفاده از فولاد بازیافتی از طریق تفکیک و بازیافت بهتر و هدف‌گذاری برای بخش‌هایی مانند خودرو است.
در بریتانیا، به دلیل هزینه‌های بالای انرژی و مازاد ظرفیت جهانی، تولید اولیه فولاد به‌صرفه نیست. کارخانه پورت تالبوت (Port Talbot) در ولز در ۲۰۲۴ تعطیل شد و ۳۰۰۰ شغل از بین رفت.
آخرین کوره‌های بلند در کارخانه بریتیش استیل (British Steel) در اسکانتورپ (Scunthorpe) نیز در معرض خطر تعطیلی هستند و دولت باید تصمیم بگیرد که آیا می‌خواهد صنعتی کربن‌زدایی‌شده با تولید اولیه فولاد داشته باشد یا نه.
در آمریکا نیز مسیر DRI مبتنی بر هیدروژن با چالش‌هایی مواجه است. دولت جدید ترامپ با ترویج زغال‌سنگ به‌عنوان ماده معدنی حیاتی، ابهاماتی درباره حمایت‌های فدرال از هیدروژن سبز ایجاد کرده است.
گزارش شده که اس‌اس‌ای‌بی مذاکرات خود برای تولید فولاد سبز در می‌سی‌سی‌پی را متوقف کرده و شرکت کلیولند-کلیفس (Cleveland-Cliffs) نیز در حال بازنگری در برنامه‌های خود برای DRI هیدروژنی است.
اما این فضای سیاسی بر بوستون متال و الکترا تأثیر منفی نگذاشته است. الکترا در حال ساخت یک کارخانه نمایشی است و ۱۸۶ میلیون دلار سرمایه از جمله از تماسک (Temasek) و نوکور جذب کرده است.
فناوری الکترا سنگ آهن را در محلول اسیدی حل می‌کند و آهن خالص را روی صفحات فلزی ته‌نشین می‌سازد. این فرایند در دمای ۶۰ درجه انجام می‌شود و از برق تجدیدپذیر استفاده می‌کند.
بوستون متال نیز تاکنون ۳۷۰ میلیون دلار برای فرآیند الکترولیز اکسید مذاب جذب کرده است. این شرکت توانسته از تولید چند گرم فلز در سال ۲۰۱۲ به تولید تنی در سال جاری برسد.
این فناوری‌ها مقیاس‌پذیرند و می‌توانند بدون مصرف انرژی بیشتر از روش‌های سنتی، آهن تولید کنند.
تادیو کارنیرو، مدیرعامل بوستون متال، می‌گوید: «قبلاً کارخانه‌ها را نزدیک معادن زغال‌سنگ می‌ساختند، ولی حالا باید آن‌ها را جایی ساخت که برق وجود دارد.»
شرکت او در حال حاضر از فناوری خود برای استخراج فلزات حیاتی نیوبیوم و تانتالم از سرباره قلع در برزیل استفاده می‌کند.
به‌گفته کارنیرو، هزینه کاهش کربن در صنعت فولاد بیش از ۱ تریلیون دلار خواهد بود، اما اکنون زمان آن است که نشان دهیم راه‌حلی وجود دارد که می‌توان به آن اعتماد کرد.
