موضوع مقاله: فولاد سبز | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # فولاد سبز | مقدمه: فولاد سبز (به انگلیسی: Green steel) به نوعی از فولاد گفته می‌شود که در فرایند تولید آن، انتشار گازهای گلخانه‌ای، به‌ویژه دی‌اکسیدکربن، به شکل چشمگیری کاهش یافته یا به‌طور کامل حذف شده است. | ## بخش 1: فولاد سبز | با این حال، فرآیندهای سنتی تولید فولاد به شدت وابسته به سوخت‌های فسیلی هستند و حدود ۷ تا ۹ درصد از کل انتشار دی‌اکسیدکربن جهان را تشکیل می‌دهند.Devlin, A. ایدهٔ فولاد سبز با هدف جایگزینی این فرآیندهای پرانتشار با روش‌هایی پایدارتر شکل گرفت؛ روش‌هایی که از هیدروژن سبز، انرژی‌های تجدیدپذیر و بازیافت مواد و انرژی بهره می‌گیرند. اصطلاح «فولاد سبز» تنها به جنبهٔ فنی اشاره ندارد؛ بلکه بیانگر یک تحول سیستماتیک در زنجیره ارزش فولاد، از استخراج مواد خام تا بازیافت محصول نهایی است. در مجموع، فولاد سبز نه تنها تلاشی برای کاهش آلودگی صنعتی است، بلکه نمادی از گذار به صنعتی پایدار، کم‌کربن و مبتنی بر انرژی پاک محسوب می‌شود. این تحول می‌تواند مسیر آیندهٔ صنایع سنگین را به سوی بهره‌وری انرژی، مسئولیت‌پذیری زیست‌محیطی و رشد اقتصادی پایدار هدایت کند. پیش‌زمینه صنعت فولاد حدود ۷ تا ۹ درصد از کل انتشار دی‌اکسیدکربن جهانی را تولید می‌کند، که آن را در میان آلاینده‌ترین صنایع جهان قرار می‌دهد.Devlin, A. افزایش نگرانی‌ها دربارهٔ گرمایش زمین و اهداف جهانی مانند «بی‌طرفی کربنی تا سال ۲۰۵۰» موجب شده کشورها و صنایع بزرگ به دنبال راه‌حل‌هایی کم‌کربن باشند. فولاد سبز به‌عنوان پاسخی فناورانه و پایدار به این چالش مطرح شده و هدف آن، حذف کامل کربن از زنجیره تولید فولاد است. این مفهوم نه‌تنها جنبه زیست‌محیطی دارد بلکه ابعاد اقتصادی، اجتماعی و فناورانهٔ گسترده‌ای را نیز شامل می‌شود. روش‌های تولید فولاد سبز اصلی‌ترین مسیر تولید فولاد سبز جایگزینی فرایند احیای کربنی با احیای مستقیم توسط هیدروژن است (H₂-DRI). در این روش، گاز هیدروژن به‌جای کربن برای احیای سنگ‌آهن استفاده می‌شود و محصول جانبی آن بخار آب است نه دی‌اکسیدکربن. این فرایند می‌تواند انتشار گازهای گلخانه‌ای را تا ۹۵ درصد کاهش دهد.SteelWatch, 2025 علاوه بر این، استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر (مانند برق خورشیدی و بادی) برای تأمین برق کوره‌های قوس الکتریکی (EAF) یکی از ارکان کلیدی فولاد سبز است. مجموع این پروژه‌ها نشان می‌دهد که فولاد سبز از مرحله تحقیقاتی عبور کرده و به سمت پیاده‌سازی صنعتی حرکت می‌کند. | ## بخش 2: فولاد سبز | یکی دیگر از این فناوری‌ها، سیستم‌های بازیابی حرارت زائد است که انرژی تولیدشده در مراحل مختلف فرایند فولادسازی را دوباره به چرخه بازمی‌گرداند. این کار موجب کاهش مصرف سوخت و افزایش بهره‌وری انرژی می‌شود و به کاهش اثرات محیط‌زیستی کمک شایانی می‌کند. همچنین، الکترولیز پیشرفته و الکترولایزرهای اکسید جامد (SOEC) امکان استفاده از گرمای اتلافی برای تولید هیدروژن را فراهم می‌کنند و باعث کاهش هزینه‌های انرژی می‌شوند.ScienceDirect, 2023 دیگر نوآوری‌ها شامل استفاده از حسگرها و داده‌های هوش مصنوعی برای پایش و بهینه‌سازی فرآیندهای تولید، مدیریت زباله‌های صنعتی، و طراحی مواد مقاوم در برابر خوردگی و دماهای بالا است. این فناوری‌ها به تولیدکنندگان اجازه می‌دهد همزمان بهره‌وری را افزایش داده و اثرات محیط‌زیستی را کاهش دهند. چالش‌ها و محدودیت‌ها با وجود پیشرفت‌های فنی، چالش‌های متعددی بر سر راه گسترش فولاد سبز وجود دارد. مهم‌ترین آن‌ها هزینهٔ بالای تولید هیدروژن سبز است که بخش بزرگی از هزینه‌های کل فرایند را تشکیل می‌دهد.SEASI News, 2025 علاوه بر آن، تولید مقادیر کافی انرژی تجدیدپذیر برای پشتیبانی از این صنعت نیازمند زیرساخت‌های عظیم است. چالش دیگر، رقابت اقتصادی است؛ فولاد سبز هنوز از نظر قیمت با فولاد معمولی رقابت‌پذیر نیست و تا زمانی که سیاست‌های حمایتی یا مالیات کربن اعمال نشود، انگیزهٔ اقتصادی برای تولیدکنندگان پایین خواهد بود.ING Bank, 2025 در کنار این موانع، حمل‌ونقل و ذخیره‌سازی ایمن هیدروژن نیز از مسائل مهم فنی و ایمنی محسوب می‌شود. چشم‌انداز جهانی پیش‌بینی می‌شود تا سال ۲۰۵۰، تولید فولاد سبز به عنوان یک استاندارد جهانی در صنعت فولاد پذیرفته شود. در آسیا، چین و ژاپن سرمایه‌گذاری‌های زیادی در زمینه هیدروژن سبز و انرژی تجدیدپذیر انجام داده‌اند تا وابستگی به سوخت‌های فسیلی کاهش یابد. افزایش تقاضا برای محصولات سبز و فشارهای زیست‌محیطی، انگیزه تولیدکنندگان را برای سرمایه‌گذاری در فناوری‌های کم‌کربن افزایش می‌دهد. همچنین، تصویب سیاست‌های حمایتی، مالیات کربن و سرمایه‌گذاری‌های دولتی در زیرساخت‌ها موجب می‌شود که فولاد سبز از مرحله تحقیقاتی و آزمایشی عبور کرده و به سمت تولید صنعتی گسترده حرکت کند. بسیاری از مجتمع‌های فولاد کشور از فناوری احیای مستقیم (DRI) استفاده می‌کنند که می‌تواند به‌راحتی با گاز هیدروژن جایگزین شود. پژوهش‌های متعددی در دانشگاه‌های ایران در زمینهٔ تولید هیدروژن از گرمای اتلافی صنعت فولاد و تحلیل اگزرژی-اقتصادی این سیستم‌ها انجام شده است.ScienceDirect, 2023 با این حال، نبود سیاست‌های حمایتی و زیرساخت تولید هیدروژن سبز از چالش‌های اصلی محسوب می‌شود. | ## بخش 3: فولاد سبز | استفاده از انرژی خورشیدی مناطق مرکزی کشور برای الکترولیز آب، و استفاده از گرمای زائد خطوط تولید فولاد می‌تواند راهکارهایی برای کاهش انتشار و بهبود بهره‌وری انرژی در ایران باشد. در صورت اجرای این برنامه‌ها، ایران می‌تواند به یکی از تولیدکنندگان پیشرو فولاد کم‌کربن در منطقه تبدیل شود. اهمیت در توسعه پایدار فولاد سبز نقش مهمی در دستیابی به اهداف توسعه پایدار سازمان ملل دارد، به‌ویژه در محورهای انرژی پاک (هدف ۷)، صنعت و نوآوری (هدف ۹)، و اقدام اقلیمی (هدف ۱۳).Stargate Hydrogen Blog, 2025 کاهش انتشار کربن، بهبود کارایی مصرف انرژی، و ایجاد اشتغال در حوزه فناوری‌های سبز از مهم‌ترین اثرات اجتماعی و اقتصادی این رویکرد است. فولاد سبز نه تنها یک تحول صنعتی است بلکه نمادی از گذار به اقتصاد پایدار و مقاوم در برابر تغییرات اقلیمی به‌شمار می‌رود. چایداری اقتصادی و اثرات بازار فولاد سبز علاوه بر مزایای زیست‌محیطی، می‌تواند اثرات اقتصادی مهمی نیز داشته باشد. با توجه به افزایش هزینه‌های انتشار کربن و مقررات سختگیرانه اقلیمی در سطح جهانی، تولید فولاد کم‌کربن می‌تواند به کاهش ریسک‌های مالی و افزایش رقابت‌پذیری شرکت‌ها کمک کند. سرمایه‌گذاری در فناوری‌های هیدروژنی و کوره‌های قوس الکتریکی بر پایه انرژی تجدیدپذیر، اگرچه پرهزینه است، اما با ایجاد ارزش افزوده در زنجیره تأمین و بهره‌وری انرژی می‌تواند سودآور باشد.McKinsey, "The Future of Green Steel", 2025 با ورود فولاد سبز به بازارهای بین‌المللی، کشورهای تولیدکننده می‌توانند سهم خود را در صنایع پیشرفته افزایش دهند و در عین حال با محدود کردن انتشار کربن، از جریمه‌ها و مالیات‌های زیست‌محیطی جلوگیری کنند. افزایش تقاضای جهانی برای محصولات پایدار و سبز باعث می‌شود تولیدکنندگان سنتی برای حفظ رقابت، سرمایه‌گذاری در فناوری‌های نوین را ضروری ببینند. به این ترتیب، فولاد سبز نه تنها یک ضرورت زیست‌محیطی، بلکه یک فرصت اقتصادی مهم برای توسعه پایدار صنعتی محسوب می‌شود. نتیجه‌گیری فولاد سبز، به عنوان یک نوآوری فناورانه، نماد تعامل میان محیط زیست، اقتصاد و سیاست‌های توسعه پایدار است. جایگزینی سوخت‌های فسیلی با هیدروژن و انرژی‌های تجدیدپذیر، کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای، و افزایش بهره‌وری انرژی، گام‌های مؤثری در جهت بی‌طرفی کربنی و دستیابی به اهداف جهانی توسعه پایدار محسوب می‌شوند. با توجه به پیشرفت‌های فناوری، پروژه‌های بین‌المللی و افزایش آگاهی زیست‌محیطی، آینده فولاد سبز امیدبخش است. | ## جمع‌بندی | توسعه فولاد سبز می‌تواند همزمان به کاهش آلودگی، افزایش بهره‌وری صنعتی، و ایجاد فرصت‌های شغلی در حوزه فناوری‌های نوین کمک کند.