مسیر سبز با بازیافت و هوش مصنوعی در فولاد

یاسمین بلوردی

امروزه بیشتر فولاد خام با احیای آهن یا استفاده از زغال سنگ تولید می شود. کوره های بلند این صنعت بسیار انرژی بر و متکی به کربن فسیلی به عنوان یک عامل سوخت و کاهش هستند به نحوی که برای هر تن فولاد تولید شده در مسیر کوره بلند معمولی – کوره اکسیژن پایه، بین ۱.۵ و ۳ تن کربن فسیلی در جو منتشر می شوند. به این ترتیب طبق گزارشات موجود، تولید فولاد امروز ۸ درصد از کل انتشار CO2 جهانی را تشکیل می دهد.

بازیافت؛ بدیهی ترین راه برای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای

عصراقتصاد، این در شرایطی است که به نظر می رسد «بازیافت» بدیهی ترین راه برای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای است و نوآوری های عظیمی برای غلبه بر موانع موجود در این مسیر در حال انجام است.

در واقع در حالی که کشورهایی همچون ایالات متحده و چین بیشترین آلایندگی ها را از این طریق ایجاد می کنند، دنیا به سمت تولید فولاد سبز و به صفر رساندن کربن در حرکت است و به نظر می رسد ایران نیز علیرغم اینکه تکنولوژی در سطح تکنولوژی جهان ندارد، اما به دلیل استفاده از گاز در تولید فولاد تا حدودی پیش افتاده است. این در حالی است که بسیاری در جهان گام را فراتر گذاشته اند و بر بازیافت ضایعات و پسماندهای صنعت و استفاده از آن در تولید فولاد سبز در حال تحقیق هستند.

فولاد ایران در مقایسه با فولاد دنیا تقریبا سبز است چون میانگین گاز گلخانه ای و کربنی که در فرایند تولید فولاد تولید می شود در ایران کمتر از دنیا است اما در دنیا بالغ بر ۷۰ درصد فولادی که تولید می شود به روش کوره بلند است که انرژی مصرفی در این کوره ها زغال سنگ است

فولاد ایران در مقایسه با دنیا تقریبا سبز است

بهرام سبحانی، رئیس انجمن تولیدکنندگان و صادرکنندگان فولاد ایران در خصوص جدیدترین اقدامات کشور در راستای حرکت به سمت تولید فولاد سبز به خبرنگار ما گفت: در ابتدا باید بدانیم که فولاد سبز در واقع فولادی است که تولید کربن را در خروجی و در دودکش‌ها، در فرایند تولید به حداقل رسانده باشد.

لذا فولاد ایران در مقایسه با فولاد دنیا تقریبا سبز است چون در دنیا بالغ بر ۷۰ درصد فولادی که تولید می شود به روش کوره بلند است که انرژی مصرفی در این کوره ها زغال سنگ است و کاملا کربن مصرف می کنند و به طور طبیعی خروجی اش که گازهای گلخانه ای است بیشتر است.

اما در ایران به دلیل اینکه بیش از ۹۰ درصد فرایند تولید ایران روی کوره قوس الکتریک و احیای مستقیم است که مصرف انرژی اش گاز و برق است، از این رو پاک تر و تمیزتر از فولادهایی است که در دنیا تولید می شود.

سبحانی افزود: به این ترتیب میانگین گاز گلخانه ای و کربنی که در فرایند تولید فولاد تولید می شود در ایران کمتر از دنیا است. بنابراین می توان گفت تقریبا فولاد سبز است با این وجود باز هم برنامه کاهش گازهای گلخانه ای و کربن در دستور کار صنعت فولاد ایران قرار دارد و شرکت های مختلف روی آن کار می کنند که آن هم در واقع جایگزین کردن هیدروژن به جای گاز طبیعی است.

وی خاطرنشان کرد: در این راستا می شود در فرایند دیگری مصرف گاز طبیعی را کمتر کرد و با هیدروژن جایگزین کرد البته این اتفاق عملا هنوز نیفتاده است اما برخی شرکت ها در حال کار کردن روی این فرایند هستند.

سبحانی گفت: به طور خلاصه باید گفت دنیا وقتی صحبت از فولاد سبز می کند به معنای جایگزین کردن هیدروژن به جای سوخت های فسیلی و زغال سنگ است و در ایران نیز شرکت ها به صورت انفرادی در واحدهای تحقیقاتی خود در حال کار کردن روی این موضوع هستند.

اصلی ترین چالش در مسیر تولید فولاد سبز هزینه تمام شده است

رئیس انجمن تولید کنندگان و صادر کنندگان فولاد ایران همچنین در خصوص چالش هایی که شرکت ها در مسیر تولید فولاد سبز دارند نیز گفت: در مسیر تولید فولاد سبز اصلی ترین چالش «هزینه تمام شده» است چون به هر حال اگر قرار باشد به جای گاز طبیعی هیدروژن مصرف شود، تولید هیدروژن بسیار گران است و تولید آن به انرژی و برق نیاز دارد.

لذا در شرایطی که برای مصرف روزانه کمبود برق داریم اگر قرار باشد بخشی از این برق را هم برای تولید هیدروژن مصرف کنیم قطعا چالش خواهیم داشت و قیمت تمام شده هم مطرح است و احتمالا قابل رقابت نیست. یعنی فعلا تا وقتی که همه دنیا به آن سمت برود طبیعتا قیمت ها هم بالا می رود و شرایط دیگری حاکم می شود.

سبحانی همچنین در خصوص اقداماتی که برخی شرکت ها در استفاده از بازیافت پسماندهای صنعت فولاد در چرخه تولید فولاد سبز انجام داده اند نیز گفت: در حال حاضر شرکت های بزرگ روی بازیافت پسماندهای زنجیره فولاد کار می کنند و در کل پروسه است؛ یعنی از ابتدا که سنگ آهن از دل کوه استخراج می شود یک مقدار باطله تولید می کند که حاوی آهن است و بازیافت آهن از این باطله ها اولین گام است.

وی ادامه داد: البته در مراحل مختلف به خصوص در بخش فولادسازی وقتی فولاد مذاب تولید می شود یک مقداری طبیعتا ضایعاتی مثل «سرباره و ته پاتیل ها» هست که هر کدام از اینها یک مصارفی دارد. مثلا سرباره فولاد در زیرسازی آسفالت، برای توسعه اسکله های بارگیری بنادرکاربرد دارد. لذا به این سمت در حرکت هستیم که از این ضایعات استفاده کنیم و به نوعی ضایعات و پسماندها را به صفر برسانیم.

سبحانی همچنین در پاسخ به این سوال که آیا ایران به جایگاهی رسیده است که بتواند از هوش مصنوعی در مسیر مدیریت بازیافت پسماندهای زنجیره فولاد در راستای فولاد سبز بهره بگیرد یا خیر گفت: همانطور که می دانید هوش مصنوعی یک واژه عام است و هر جایی می تواند کاربردی خاص داشته باشد قطعا در مدیریت پسماند صنعت زنجیره آهن و فولاد هم می تواند کاربرد داشته باشد، حال اینکه کجا و تا چه عمقی از هوش مصنوعی استفاده شده است باید به صورت کارشناسی بررسی شود.

نقش هوش مصنوعی در موثر سازی فرایند بازیافت ضایعات

نکته قابل تامل اینکه در حالی بر روی استفاده از هوش مصنوعی در بازیافت پسماندهای زنجیره فولاد در دنیا تاکید می شود که به صورت عام یکی از مزایای کلیدی هوش مصنوعی در مدیریت زباله (هر نوع زباله ای) توانایی آن در خودکارسازی و بهینه سازی وظایف مختلف است. هوش مصنوعی می ‌تواند شناسایی و دسته ‌بندی انواع مختلف زباله را تسهیل کند و فرآیند بازیافت را دقیق‌تر و مؤثرتر کند.

علاوه بر این، هوش مصنوعی می ‌تواند به بهینه ‌سازی مسیر کمک کند و اطمینان حاصل کند که جمع‌ آوری زباله به بهترین نحو انجام می ‌شود. این نه تنها باعث صرفه جویی در زمان و منابع می شود، بلکه ردپای کربن عملیات مدیریت زباله را نیز کاهش می دهد.

از سوی دیگر به گفته کارشناسان، علاوه بر بهبود فرآیندهای مدیریت زباله، استفاده از هوش مصنوعی در دسته ‌بندی و بازیافت زباله نیز می‌ تواند به اقتصاد چرخشی کمک کند. اقتصاد دایره ای یک سیستم اقتصادی است که هدف آن حذف ضایعات و ترویج استفاده از منابع تجدید پذیر است. با بهبود کارایی و دقت مرتب‌ سازی و بازیافت زباله، هوش مصنوعی می ‌تواند به کاهش میزان زباله‌ هایی که به محل‌های دفن زباله ختم می‌ شوند و ترویج استفاده مجدد از مواد کمک کند. این می تواند به ایجاد آینده ای پایدارتر و سازگار با محیط زیست کمک کند.

هوش مصنوعی می ‌تواند شناسایی و دسته ‌بندی انواع مختلف زباله را تسهیل کند و فرآیند بازیافت را دقیق‌تر و مؤثرتر کند. علاوه بر این، هوش مصنوعی می ‌تواند به بهینه ‌سازی مسیر کمک کند و اطمینان حاصل کند که جمع‌ آوری زباله به بهترین نحو انجام می ‌شود. این نه تنها باعث صرفه جویی در زمان و منابع می شود، بلکه ردپای کربن عملیات مدیریت زباله را نیز کاهش می دهد

تنها یک درصد از مهمترین فلزات بازیافت می شوند

نکته قابل تامل اینکه در حالی روی بازیافت پسماندهای زنجیره فولاد تاکید می شود که به گفته کارشناسان به طوری کلی بازیافت فلزات قطعا مقرون به صرفه تر است زیرا نقش مهمی در اقتصاد دایره ای جهانی و گذار به انرژی های تجدید پذیر دارد.

این در حالی است که به طور معمول، تنها ۱٪ از مهمترین فلزات (به ویژه فلزات کمیاب) بازیافت می شوند. این در شرایطی است که برای شناسایی، دسته بندی، تجارت و حمل و نقل این مواد به سیستم های بهتر و موثرتری نیاز است و کارشناسان معتقدند در این مسیر هوش مصنوعی (AI) می تواند کمک کند.