رسانه فناوری های نوین معدن و صنایع معدنی

شرکت‌های تولیدکننده هیدروژن اعلام کردند نخستین کارخانه فولادسازی بدون استفاده از سوخت‌های فسیلی در جهان با نام هیبریت، توسط هیدروژن تامین خواهد شد. کمیسیون اروپا می‌خواهد تا سال ۲۰۲۴ دستگاه‌های الکترولیز با ظرفیت ۶ گیگاوات که برقشان از سوخت تجدیدپذیر تامین می‌شود را نصب کند و ظرفیت را تا ۲۰۳۰ به ۴۰ گیگاوات برساند. این دستگاه‌ها برای جداسازی هیدروژن از اکسیژن موجود در آب به‌کار می‌روند و اگر برای این کار سوخت تجدیدپذیر در تامین برق استفاده شود، محصول نهایی «هیدروژن سبز» نام می‌گیرد که دوستدار محیط‌زیست است. شرکت فولادسازی سوئدی SSAB، شرکت معدنی سنگ‌آهن LKAB و گروه صنایع Vattenfall روی این کارخانه فولادسازی سرمایه‌گذاری مشترک کرده‌اند و در حال‌حاضر ساخت یک مخزن سنگی ذخیره‌سازی زیرزمینی برای گاز هیدروژن عاری از سوخت‌های فسیلی در مقیاس آزمایشی و در کنار کارخانه تحقیقاتی هیبریت در شمال سوئد را برای احیای مستقیم آغاز کرده‌اند.


به گزارش معدن مدیا، به نقل از ماینینگ ویکلی، مخازن سنگی که دیواره‌های آن با یک‌لایه عایق پوشانده شده است، امکان ذخیره‌سازی ۱۰۰ مترمکعب هیدروژن را فراهم می‌کند و تقریبا در عمق ۳۰ متری زمین‌ساخته می‌شود. فناوری مورد استفاده در ساخت این مخزن با شرایط اقلیمی منطقه اسکاندیناوی سازگار است و انتظار می‌رود برای کنترل ذخیره‌سازی هیدروژن بیشتر توسعه یابد. آندریاس رگنل، مدیر استراتژی شرکت Vattenfall و رئیس هیات‌مدیره هیبریت در یک گفت‌وگوی رسانه‌ای اظهار کرد که سوخت هیدروژنی غیرفسیلی که به‌زودی جایگزین زغال‌سنگ و کک می‌شود، بخش مهمی از یک روش تولید برای فرآیند فولادسازی بدون استفاده از سوخت‌های فسیلی است، روشی که در آن انتشار گاز دی‌اکسید کربن به‌طور کامل از بین می‌رود. ذخیره‌سازی این فرصت را فراهم می‌کند تا شرایط تقاضا برای برق دگرگون شود و بتوانیم با تولید هیدروژن در زمان‌هایی که الکتریسیته فراوان در دسترس داریم، سیستم انرژی را تثبیت کنیم و همچنین این امکان را فراهم می‌آورد تا زمانی که شبکه برق تحت‌فشار است بتوان از هیدروژن ذخیره‌شده استفاده کرد.

مرکز تحقیقاتی هیبریت برای تولید آهن‌اسفنجی با استفاده از سوخت فسیلی در شهر لولئو سوئد در آگوست سال 2020 به بهره‌برداری رسید و در مارس 2021، Gällivare به‌عنوان مکانی برای راه‌اندازی تاسیسات نمایشی برنامه‌ریزی‌شده برای تولید در مقیاس صنعتی انتخاب شد. ایده این پروژه تولید گندله و برق و هیدروژن بدون استفاده از سوخت فسیلی است که می‌تواند منتج به حذف دی‌اکسید کربن از فرآیندهای فولادسازی با مصرف مواد ورودی و انرژی تولیدشده با سوخت‌های غیرفسیلی در تمام مراحل زنجیره ارزش آن شود. شرکت Hybrit برای تولید گندله، کارخانه فعال LKAB در Malmberget، شمال سوئد را به یک مخزن ویژه ذخیره‌سازی روغن‌زیستی و همچنین سیستم‌های لوله‌کشی پیوسته مجهز کرده است و این کارخانه اولین کارخانه تولید گندله بدون استفاده از سوخت‌های فسیلی در جهان است. هدف از این پروژه دستیابی به سوخت 100درصد تجدید پذیر است. علاوه بر این، آزمایش‌هایی با سایر روش‌های گرمادهی جایگزین، مانند احتراق هیدروژن و فناوری گرمایش الکتریکی نیز در آن انجام می‌شود. از طرف دیگر در کارخانه آزمایشی در لولئو، آزمایش‌هایی برای احیای گندله‌های سنگ‌آهن با استفاده از هیدروژن در حال انجام است و تا سال 2024 به بهره‌برداری خواهد رسید. این کارخانه دارای یک کوره شافتی احیای مستقیم است، در این کوره فرآیند احیا صورت می‌پذیرد و همچنین دارای تعدادی دستگاه الکترولیز کننده برای تولید هیدروژن با استفاده از برق غیرفسیلی است. احیای مستقیم به این معنی است که سنگ‌آهن در دمای زیر نقطه ذوب‌آهن به یک محصول متخلخل و جامد از آهن فلزی خالص معروف به آهن اسفنجی، تبدیل می‌شود. این فرآیند شامل حذف اکسیژن از سنگ‌آهن است که پیش‌شرط تولید فولاد است. در فرآیندهای سنتی فولادسازی، این کار با استفاده از کربن یا کک انجام می‌شود، در حالی ‌که در فرآیند ترکیبی، احیا از طریق هیدروژن غیرفسیلی انجام می‌شود. در رابطه با فرآیند ذوب نیز شرکت هیبرید در حال انجام آزمایش‌هایی در مقیاس آزمایشی با همکاری موسسه تحقیقات فلزات Swerim در لولئو است. هدف از آزمایش‌ها این است که آهن‌اسفنجی در کوره قوس‌الکتریکی به‌صورت آهن احیامستقیم (DRI) یا آهن گرم کلوخه شده (HBI) ذوب شود. شرکت‌های فولادسازی، معدنی و انرژی زیادی در اروپا در حال کار روی ایجاد فرآیندهای تولید فولاد با استفاده از هیدروژن هستند؛ چراکه به نظر می‌رسد مهار و ذخیره کربن نمی‌تواند به‌تنهایی این صنعت را عاری از انتشار کربن کند. با این‌ حال نمایندگان این شرکت‌ها گفته‌اند برای اینکه چنین طرحی ازنظر اقتصادی به‌صرفه باشد، قیمت هیدروژن باید به شدت پایین بیاید و به حدود یک تا ۲ دلار در هر کیلوگرم برسد. این هدف ازنظر شرکت‌ها، فقط با افزایش تولید هیدروژن امکان‌پذیر است.

 

منبع: دنیای اقتصاد