الاستعداد لفولاذ أقل.. إعادة التدوير لإنتاج فولاذ عالي الجودة من الخردة
الحرص أن تكون الابتكارات التكنولوجية جاهزة في الوقت المناسب للحفاظ على المستويات الحالية لإنتاج صلب منخفض الانبعاثات
الصلب هو أحد أهم المواد في العالم، وهو جزء لا يتجزأ من السيارات التي نقودها، والمباني التي نسكنها، والبنية التحتية التي تسمح لنا بالسفر من مكان إلى آخر.
الصلب مسؤول أيضًا عن 7٪ من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري العالمية. في عام 2021 ، التزمت 45 دولة بمتابعة فولاذ عديم الانبعاثات تقريبًا في العقد المقبل، ولكن ما مدى إمكانية إنتاج الفولاذ الذي نحتاجه في المجتمع بدون انبعاثات؟
أظهرت دراسة جديدة تركز على صناعة الصلب اليابانية، أنه إذا كنا ملتزمون حقًا بالوصول إلى انبعاثات صفرية، فيجب أن نكون مستعدين لسيناريو تكون فيه كمية الفولاذ التي يمكننا إنتاجها أقل.
صناعة الصلب اليابانية
لقد حددت اليابان هدفًا لخفض الانبعاثات بنسبة 46٪ من الفولاذ بحلول عام 2030، وخفض الانبعاثات الصفرية بحلول عام 2050، وحتى الآن، تعتمد خارطة الطريق لتحقيق ذلك بشكل كبير على الابتكارات المستقبلية في مجال التكنولوجيا، الأمل متوقّع للتطورات في التقاط الكربون وتخزينه (CCS) والتقنيات القائمة على الهيدروجين.
في الدراسة التي نُشرت في Nature Sustainability ، قال الدكتور تاكوما واتاري، الباحث في المعهد الوطني للدراسات البيئية باليابان، والذي يعمل حاليًا مع جامعة كامبريدج، إنه لا توجد رصاصة فضية، ويقول إن الخطط الحالية لخفض انبعاثات الكربون تقلل من مدى صعوبة تطوير تقنيات احتجاز وتخزين الكربون والهيدروجين ونشرها على نطاق واسع.
وأضاف واتاري “لا تزال هذه التقنيات تواجه تحديات تقنية واقتصادية واجتماعية خطيرة ، ولم يتم تنفيذها بعد على نطاق واسع، والأهم من ذلك، أنه من غير المؤكد تمامًا ما إذا كان سيكون هناك ما يكفي من الكهرباء غير المنبعثة لاستخدام هذه التقنيات”، نحن بحاجة إلى مواجهة احتمال ألا تكون الابتكارات التكنولوجية جاهزة في الوقت المناسب للسماح لنا بالحفاظ على المستويات الحالية لإنتاج الصلب مع خفض الانبعاثات إلى الصفر.
تضمن البحث رسم خرائط للتدفقات الحالية للصلب في صناعة اليابان واستخدام نموذج لاستكشاف كيف يمكن أن تتغير الصناعة إذا تم تطبيق ميزانية كربونية صارمة في المستقبل.
يوضح الدكتور واتاري، أنه مع الممارسة الحالية، ستنخفض كمية ونوعية الفولاذ المنتج بشكل كبير في ظل ميزانية الكربون الصفري، هذا بسبب نقص الموارد وممارسة التدوير إلى أسفل، حيث يتم استخدام قصاصات من الصلب تحتوي على شوائب لصنع منتجات جديدة، من الصعب إزالة هذه الشوائب، وبالتالي فإن المنتجات الجديدة لها جودة ووظائف مختلفة عن الفولاذ الأصلي.
فولاذ بدون انبعاثات
يقول الدكتور واتاري: “من الممكن إنتاج الفولاذ بدون انبعاثات بحلول عام 2050 ، ولكن بكمية وجودة محدودة مقارنة بإجمالي الإنتاج الحالي، ويرجع ذلك إلى التوافر المحدود للموارد المتوافقة مع الانبعاثات الصفرية، وممارسات إعادة التدوير لخردة الصلب”.
يشير البحث إلى أنه مع وجود ميزانية كربونية خالية من الانبعاثات، فإن إنتاج السلع الفولاذية سيكون مقيدًا بشكل كبير مقارنةً اليوم، حيث يصل إلى حوالي نصف المستويات الحالية في أحسن الأحوال، في هذه الحالة ، سيكون إنتاج الصلب عالي الجودة (على سبيل المثال، ألواح الصلب) هو الأكثر تضرراً.
المعنى الضمني واضح. لا يكفي الاعتماد على رصاصة فضية تكنولوجية تتجسد لتحويل إمدادات الفولاذ، نحتاج أيضًا إلى النظر بجدية في استراتيجيات تقليل الطلب من خلال تغيير ثقافة استخدام الفولاذ لدينا وتحسين كفاءة المواد لدينا. نحتاج أيضًا إلى متابعة إعادة التدوير لإنتاج فولاذ عالي الجودة من خردة الفولاذ.
منتجات الصلب أكثر كفاءة
سيتطلب ذلك تعاونًا من أولئك الذين يستخدمون الفولاذ بالإضافة إلى أولئك الذين ينتجهون، يمكن جعل منتجات الصلب أكثر كفاءة في استخدام الموارد إذا كانت مصممة لتدوم لفترة أطول أو لتكون خفيفة الوزن.
بمجرد وصول منتجات الصلب إلى نهاية عمرها الافتراضي، يمكن تحقيق إعادة التدوير من خلال الفرز والتقطيع المتقدمين لإزالة الشوائب من خردة الفولاذ.
وضع كفاءة المواد وإعادة التدوير في قلب خطط إزالة الكربون
كمجتمع، قد يتعين على اليابان أيضًا أن تصبح أقل اعتمادًا على الفولاذ والتحول إلى نموذج “استخدام الخدمة”، بدلاً من ملكية المنتجات، على عكس اليوم، عندما يكون الفولاذ وفيرًا ورخيصًا، فإن المستقبل الصافي سيتطلب منا استخدام موارد الصلب الأكثر ندرة والأكثر تكلفة مع كفاءة أكبر.
ويخلص الدكتور واتاري، إلى أننا بحاجة إلى الاستثمار في الابتكارات التكنولوجية، لكن لا يمكننا ببساطة انتظار ظهورها، بدلاً من ذلك، يحتاج مستخدمو الفولاذ إلى الاستعداد لعالم يتوفر فيه قدر أقل من الفولاذ: “نحن لا ننكر الحاجة إلى الاستثمار في تقنيات الإنتاج المبتكرة، وبدلاً من ذلك، ما نريد تسليط الضوء عليه هو أننا يجب أن نبحث عن خيارات أكثر استراتيجية، بدلاً من ذلك الاعتماد ببساطة على تقنيات إنتاج الرصاص الفضي.
يمكن أن يؤدي وضع كفاءة المواد وإعادة التدوير في قلب خطط إزالة الكربون إلى تقليل الاعتماد المفرط على تقنيات الإنتاج المبتكرة والاستعداد لخطر عدم توسيع نطاق هذه التقنيات بشكل كافٍ في الوقت المناسب”.
