يمكن لمنشأة تجريبية لإنتاج الصلب-منخفضة الكربون في شمال السويد أن تقلل بشكل كبير من انبعاثات الكربون الناتجة عن الصناعة
في حزيران (يونيو) 2018، أقيم حفل رمزي-لوضع حجر الأساس في موقع مصنع تجريبي للصلب في لوليا، شمال السويد. لقد كان ذلك بمثابة بداية مشروع يؤمل أن يؤدي في النهاية إلى ثورة في صناعة الصلب - خفض انبعاثات الكربون في المصنع إلى الصفر تقريبًا.
ويهدف المشروع، المسمى HYBRIT - تكنولوجيا اختراق الهيدروجين لصناعة الحديد - إلى استبدال فحم الكوك الذي يستخدم تقليديا في صناعة الصلب بالهيدروجين المنتج من الكهرباء المتجددة. يمكن استخدام كل من فحم الكوك والهيدروجين كعامل اختزال لإزالة الشوائب من خام الحديد. في صناعة الصلب التقليدية، يتفاعل الكربون الموجود في فحم الكوك مع الأكسجين الموجود في خام الحديد لتكوين ثاني أكسيد الكربون. إذا تم استخدام الهيدروجين بدلا من فحم الكوك فإنه يتفاعل مع الأكسجين الموجود في خام الحديد لتكوين بخار الماء.
"تتمتع السويد بإمكانية وصول جيدة إلى الكهرباء المتجددة، وسهولة الوصول إلى المياه، وخام الحديد الأعلى جودة-في أوروبا، وصناعة الصلب المتخصصة والمبتكرة"
مارتن جورنيروب، الرئيس التنفيذي لشركة HYBRIT
يعتقد المشاركون في المشروع أن لديه القدرة على إزالة الكربون بشكل كبير من صناعة الصلب في السويد وأماكن أخرى. والواقع أن صناعة الصلب ككل كانت تسعى بشكل مستمر إلى تحسين كفاءة عملياتها، وأصبح إنتاج طن من الفولاذ الآن يستهلك 40% من الطاقة التي كان يحتاجها في عام 1960.
HYBRIT هو مشروع مشترك بين SSAB، أكبر منتج للصلب في بلدان الشمال الأوروبي، وLKAB، أكبر منتج لخام الحديد في أوروبا، وVattenfall، أحد أكبر منتجي الكهرباء في أوروبا. إذا نجح المشروع، فمن الممكن أن يقلل إجمالي انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في السويد بنسبة 10 بالمائة، وفي فنلندا بنسبة 7 بالمائة.
يشرح مارتن جورنيروب، الرئيس التنفيذي للشركة المشتركة، الجدول الزمني للمشروع: "بدأت دراسة الجدوى المسبقة- في عام 2016 ونحن الآن نبني المصنع التجريبي وسنجري الاختبارات بين عامي 2020 و2024.
"بحلول عام 2028، سنقوم بتوسيع نطاق العمل إلى مصنع تجريبي يعمل كمنشأة صناعية تعمل على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع لعدة أشهر. وبما أن كل شيء على ما يرام، فإن الهدف هو تنفيذ عملية صناعية بحلول عام 2035."
الريادة الرمزية لمشروع HYBRIT، والذي يمكن أن يخفض بشكل كبير-البصمة الكربونية لصناعة الفولاذ
المكان المناسب، الوقت المناسب
حاليًا، يتم إنتاج غالبية الهيدروجين من خلال عملية تسمى الإصلاح بالبخار، والتي تتضمن استخدام بخار عالي الحرارة لاستخراج الهيدروجين من الغاز الطبيعي، وهو وقود أحفوري. ما يميز عملية HYBRIT هو أنه يتم الحصول على كل الهيدروجين عن طريق تمرير تيار كهربائي عبر الماء فيما يسمى بالتحليل الكهربائي. وعلى الرغم من أن هذا الأمر يستهلك الكثير من الطاقة، إلا أنه إذا أمكن الحصول على الكهرباء المطلوبة بشكل متجدد، فإن انبعاثات الكربون في العملية برمتها تكون ضئيلة.
لذلك كانت السويد موقعًا مثاليًا لشركة HYBRIT بسبب مجموعة من العوامل. يقول جورنيروب: "تتمتع السويد بإمكانية الحصول على الكهرباء المتجددة، وسهولة الوصول إلى المياه، وخام الحديد الأعلى جودة-في أوروبا، وصناعة الصلب المتخصصة والمبتكرة". "إن توقيع اتفاقية باريس وقرار البرلمان الوطني بأن السويد ستتخلص تدريجياً من الوقود الأحفوري لإنتاج الكهرباء بحلول عام 2045 يعني أن التوقيت مثالي أيضاً."
وسيتم استخدام المصنع لإجراء حملات تجريبية لإيجاد الظروف المثلى للتخفيض. سيعطي العمل فهمًا أوضح لما يحدث داخل النظام الصناعي المترابط وكيفية تحقيق عملية إنتاج فعالة.
يضيف مارتن ليندكفيست، الرئيس والمدير التنفيذي لشركة SSAB: "يعد HYBRIT جزءًا مهمًا من الطريق نحو تحقيق أهداف الاستدامة لشركة SSAB، والتقرير الصادر عن دراسة الجدوى- الأولية لا يوضح إمكانية تنفيذ هذه المبادرة فحسب، بل يمكن أيضًا أن يخلق فرصًا مستقبلية مثيرة لنا كشركة. نريد أن نكون جزءًا من الحل لمشكلة تغير المناخ."
تدير Vattenfall عددًا من مرافق الطاقة الكهرومائية
حساب التكلفة
وقد حظيت شركة HYBRIT بدعم واسع النطاق من قبل الحكومة السويدية، وفي يونيو، تلقت أكبر مساهمة مالية على الإطلاق من وكالة الطاقة السويدية لمشروع تجريبي - بإجمالي 528 مليون كرونة سويدية، أي ما يعادل 51.3 مليون يورو.
في حين تشير الأبحاث الأولية إلى أن تكاليف إنتاج HYBRIT ستكون حوالي 20 إلى 30 في المائة أكبر من عمليات صناعة الصلب التقليدية، فمن المتوقع أن تتقلص هذه الفجوة بمرور الوقت، مع احتمال زيادة تكاليف انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من خلال نظام تداول الانبعاثات في الاتحاد الأوروبي، وانخفاض متوقع في تكلفة الطاقة المتجددة.
إذا نجح HYBRIT، فإن الآثار المترتبة على مستقبل صناعة الصلب على مستوى العالم يمكن أن تكون كبيرة. ويخلص جورنروب إلى القول: "إننا ندخل عصراً جديداً لصناعة الصلب. وبطبيعة الحال، تتطلب التكنولوجيا كميات كبيرة من الكهرباء المتجددة الرخيصة، والتي لا تتوفر اليوم في جميع أنحاء العالم. ولكن الحد من خام الحديد دون استخدام فحم الكوك من شأنه أن يشكل تحولاً هائلاً في الصناعة وسيكون له آثار إيجابية كبيرة في كفاحنا ضد تغير المناخ العالمي".
