جاه‌طلبی‌های بلند چین برای رسیدن به اوج انتشار کربن تا سال ۲۰۳۰ و دستیابی به صفر کردن انتشار کربن تا سال ۲۰۶۰، فولادسازان بزرگ چینی را وادار کرد تا مسیر سبزتری را برای تولید ترسیم کنند، زیرا آنها به طور فزاینده‌ای علاقه‌مند به توسعه کارخانه‌های احیای مستقیم آهن یا آهن اسفنجی با استفاده از هیدروژن و گاز طبیعی هستند.
اما افزایش هزینه‌های کربن‌زدایی و تسلط مورد انتظار مسیر مبدل کوره بلند سنتی در صنعت فولاد چین در آینده قابل پیش‌بینی، روند انتقال این بخش به استفاده از مسیر تولید کوره قوس الکتریکی حداقل تا سال ۲۰۳۰ را کاهش می‌دهد.
کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای در مسیر کوره بلند نیز پرهزینه و چالش‌برانگیز خواهد بود.
محاسبات انجام‌شده توسط S&P Global Commodity Insights نشان می‌دهد که در طی سال‌های ۲۰۲۱ تا ۲۰۲۵، چین احتمالاً حداقل ۸٫۲ میلیون تن در سال ظرفیت آهن اسفنجی کم یا صفر کربن در حال راه‌اندازی خواهد داشت و Baosteel و Hebei Iron & Steel Group به عنوان دو گروه اصلی پیشتاز هستند. گروه Baowu، بزرگ‌ترین فولادساز جهان است، در حالی که Hebei Iron & Steel رتبه سوم تولید جهانی فولاد را دارد.
علی‌رغم تلاش‌ها، نیروگاه‌های هیدروژنی آهن اسفنجی در مقیاس تولید نسبتاً کوچک‌تری باقی می‌مانند.
به گفته Baosteel، فناوری استفاده از هیدروژن خالص به عنوان گاز کاهنده در کارخانه آهن اسفنجی هنوز در مرحله آزمایشی در چین است. این شرکت قصد دارد نسبت هیدروژن را در کارخانه آهن اسفنجی خود به ۸۰ تا ۹۰ درصد در سال ۲۰۳۰ افزایش دهد.
کاهش گازها در اولین کارخانه‌های آهن اسفنجی در Baosteel و Hebei Iron & Steel ترکیبی از هیدروژن، گاز طبیعی و گاز کوره کک خواهد بود.
شرکت Baosteel قصد دارد تا ۳۰ درصد انتشار کربن خود را نسبت به سال ۲۰۲۰ در سال ۲۰۲۷ کاهش دهد، در حالی که Baowu در سال ۲۰۳۵ همین موضوع را هدف قرار داده است.
تولید فولاد از طریق مسیر سنتی مبدل کوره بلند در Baowu Group حدود ۹۳٫۵ درصد از کل تولید فولاد خام ۱۱۵ میلیون تنی آن در سال ۲۰۲۰ را به خود اختصاص داد، در حالی که سهم تولید فولاد با کوره‌های قوس الکتریکی یا EAF تنها ۶٫۵ درصد بود.
این فقط گروه Baowu نیست. این برای کل صنعت فولاد چین نیز صادق است.
طبق محاسبات S&P Global، ظرفیت فولاد خام چین در مسیر مبدل کوره بلند در حال حاضر بیش از ۱ میلیارد تن در سال است، در حالی که ظرفیت فولادسازی EAF تنها نزدیک به ۲۰۰ میلیون تن در سال است.
فولاد بدون کربن به تولید یک تن فولاد که کمتر از ۰٫۵ تن دی‌اکسید کربن تولید می‌کند، اطلاق می‌شود که به این معناست که فولادسازی در مسیر کوره بلند باید انتشار کربن خود را تا بیش از ۸۰ درصد کاهش دهد تا استانداردهای فولاد بدون کربن را برآورده کند..
در حال حاضر، تولید ۱ میلیون تن فولاد خام در مسیر کوره بلند حدود ۲ تن CO2 منتشر می‌کند، در حالی که مصرف قراضه خالص در EAF ها ۰٫۸ تن CO2 منتشر می‌کند. فولادسازی در مسیرهای معمولی آهن اسفنجی و EAF بسته به نوع مواد احیاکننده، ۱٫۴ تا ۱٫۹۵ تن CO2 تولید می‌کند.
کوره‌های بلند با استفاده از زیست‌توده، الکتریسیته با کربن صفر و فناوری CCUS می‌توانند انتشار گازهای گلخانه‌ای در تولید آهن خام را نزدیک به ۸۰ درصد کاهش دهند.
بر اساس داده‌های Baosteel، هزینه‌های تولید افزایش می‌یابد و به بیش از ۱۵۰ دلار در هر تن برای تولید آهن نیاز دارد، در مقایسه با آهنی که از کوره‌های بلند معمولی به دست می‌آید.
تولید فلز داغ در کارخانه‌های آهن اسفنجی با استفاده از هیدروژن سبز به عنوان گاز کاهنده می‌تواند انتشار CO2 را تقریباً ۱۰۰ درصد کاهش دهد، اما هزینه آن ۴۲۵ دلار در هر تن بیشتر از فرآیند تولید آهن معمولی خواهد بود.
نیروگاه‌های آهن اسفنجی با استفاده از زغال‌سنگ، الکتریسیته با کربن صفر و CCUS نیز می‌توانند انتشار CO2 را نزدیک به ۱۰۰ درصد کاهش دهند، اما هزینه آن همچنان بیش از ۴۰۰ دلار در هر تن بیشتر خواهد بود. با توجه به هزینه کربن‌زدایی بالا و فناوری‌های هنوز نابالغ بعید است که محصولات فولادی کم یا صفر کربن حداقل قبل از سال ۲۰۳۰ بر بازار تسلط پیدا کنند.
به گفته یک منبع بازار، ارتقای بخش تولید چین به محصولات فولادی پیشرفته و فرآوری شده بیشتری نیاز دارد که برای تولید و تولید آلاینده‌های کربن بالاتر از محصولات فولادی معمولی پیچیده‌تر هستند.
چین در سال گذشته با اقدامات اجباری کاهش تولید، راه‌حلی کوتاه‌مدت اما مؤثر برای کنترل انتشار گازهای گلخانه‌ای ارائه کرد.
کاهش تولید فولاد از افزایش انتشار کربن در صنعت فولاد در حین توسعه محصولات فولادی پیشرفته جلوگیری می‌کند.
