مواد و ساخت پیشرفته

کربن­ زدایی صنعت آهن و فولاد، که 7 تا 9 درصد از انتشار سالانه جهانی را به خود اختصاص می­دهد، یک هدف استراتژیک برای دستیابی به اهداف کاهش انتشار کربن در راستای سیاست‌­های تغییر آب و هوا و در عین حال حفظ رقابت اقتصادی است. فن­آوری­های جذب کربن (CC[1]) برای دستیابی به این اهداف از اهمیت حیاتی برخوردار هستند.

در یک کار تحقیقاتی جدید، اولین بررسی سیستماتیک ادغام فناوری‌های CC را در مسیر فولادسازی کوره اکسیژن بر پایه کوره بلند (BF-BOF[2]) ارائه شده است. در این بررسی، گزینه‌های یکپارچه‌سازی برای عملیات پس از احتراق، چرخه‌های حلقه‌ای، اکسی احتراق و عملیات پیش احتراق از نظر مصرف انرژی، پتانسیل کاهش انتشار کربن، هزینه، سطح آمادگی فناوری، و ملاحظات استقرار عملی توصیف و مقایسه شده‌اند. نشان داده شده است پیش احتراق با جذب سطحی امیدوارکننده­ ترین فناوری است.

برای این بررسی 188 مقاله فنی مطالعه شده است. تحقیقات عمدتاً روی جذب شیمیایی، جذب فیزیکی و فناوری‌های کوره اکسی بلاست (کوره اکسیژن-کوره بلند) متمرکز است، اما سایر روش‌های جذب کربن از جمله چرخه کلسیم، جابجایی بهبود یافته انتقال گاز-آب ، و پوسته­ ها، از نظر هزینه و کاهش انتشار کربن امیدوارکننده به نظر می‌رسند. این بررسی، تجزیه و تحلیل عمیقی از وضعیت فعلی نوآوری و ملاحظات حیاتی برای تصمیم‌گیری آینده در انتخاب فنی-اقتصادی و ادغام فناوری‌های CC ارائه می‌کند. موانعی که برای اجرای عملی بهتر باید برطرف شوند نیز در این بررسی شناسایی و مورد بحث قرار گرفته­اند و به طور کلی سیستم­‌های جذب کربن در فولادسازی کوره بلند به صورت سیستماتیک مورد بررسی قرار گرفته ­اند. همچنین نتایج این مطالعه نشان می­ دهد که هزینه­ های بالای فعلی این سیستم­ها، بین 17 تا 250 €/tCO2، است که باید برطرف شود.

منبع:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0016236122038984