تهديد التكاليف العالية بتعثر خطط أوروبا لتحويل صناعة الصلب للطاقة المتجددة

بينما تستمر عملية التحول الطاقي بوتيرة متسارعة، يُصبح تقليل أثر الكربون لصناعات التصنيع التقليدية ذات الانبعاثات العالية أمرًا حاسمًا بشكل متزايد للحد من الانبعاثات العالمية. من بين هذه القطاعات الصعبة التي يصعب خفض انبعاثاتها، يأتي تصنيع الصلب على رأس التحديات. على الرغم من التحفيزات والاعفاءات الضريبية المصممة لتعزيز إنتاج الصلب الأخضر - الذي يتم إنتاجه باستخدام كهرباء خالية من الكربون - فإن مصانع الصلب في أوروبا تواجه صعوبات كبيرة.

التوازن الاقتصادي الطويل الأمد بين الصلب الأخضر والصلب الرمادي - الذي ينتج باستخدام الوقود الأحفوري - في خطر جدي، حيث يبلغ تكلفة المواد الصديقة للبيئة ما يصل إلى 1,000 يورو (1,072 دولار) للطن أكثر من البديل. للتقليل من هذا الفارق، سيكون عليهم زيادة الضرائب على الصلب الرمادي بنحو 500 يورو لكل طن من ثاني أكسيد الكربون (CO2)، وهو ارتفاع كبير عن الضريبة الحالية بقيمة 60 يورو للطن، أو على الحكومات تقديم حوافز كبيرة لإنتاج الصلب الأخضر.

لاحظت شركة Rystad Energy أن استيراد مادة الحديد الأخضر باستخدام الاختزال المباشر (DRI) - وهي خام الحديد المنتج بواسطة الهيدروجين الأخضر - من الدول ذات الموارد الطاقية المتجددة الأفضل، مثل أستراليا أو عمان، قد يساعد في خفض التكاليف في أوروبا. ومع ذلك، تشير تاريخ تجارة الـ DRI إلى أنه قد يكون خيارًا محفوفًا بالمخاطر لبعض المناطق. إن كميات التبادل التجاري قد انخفضت في السنوات الأخيرة لأسباب عدة، بما في ذلك تأميم المنشآت الإنتاجية في فنزويلا والصراع المستمر في الشرق الأوسط.

بينما يمكن أن يشعر صانعو الصلب الأوروبيون بالرغبة في أن يكونوا مستقلين ذاتيًا، يبدو أن الاستثمارات في مثل هذه المرافق داخل الاتحاد الأوروبي قد توقفت مؤقتًا، وفقًا لمصنعي النباتات الإقليمية. يبدو أن صانعي الصلب الأوروبيين يعتمدون تمامًا على نتائج الانتخابات المعلقة وأموال المكرمات للمضي قدمًا، بكميات تختلف من مشروع إلى آخر. على سبيل المثال، ستتلقى ThyssenKrupp في دويسبورغ، ألمانيا، 500 مليون يورو لإنشاء مجموعة جديدة من المرافق، التي ستبلغ تكلفتها 1,800 مليون يورو. بالإضافة إلى ذلك، تم تخصيص 1,450 مليون يورو للشركة لدعم تكاليف الطاقة شريطة اختيارها الهيدروجين الأخضر عوضًا عن الغاز الطبيعي. ومع ذلك، للتأهل للدعم المالي، يجب على ThyssenKrupp تقديم تحقق مستقل بأنها اشترت الهيدروجين الأخضر بدلاً من الرمادي.

على الرغم من عدم اليقين الاقتصادي، تتخذ الصناعة خطوات ملموسة لاستبدال إزالة الصدأ الثقيلة بعملية معالجة السطح بالرمل الناري، التي تزيل الصدأ، الشوائب والشوائب العامة من المعادن الخردة. تقوم المصانع بتبديل هذه الممارسة ببدائل أكثر استدامة مثل مرافق الـ DRI وأفران القوس الكهربائي (EAFs)، على الرغم من كونها أغلى. يتضمن DRI اختزال الحديد المباشر في الحالة الصلبة باستخدام أول أكسيد الكربون والهيدروجين المتأتي من الغاز الطبيعي أو الفحم، بينما تستخدم EAFs الطاقة الكهربائية لذوبان الحديد والخردة.

يُستخدم DRI كمادة خام في إنتاج الصلب، بالإضافة إلى المعادن الخردة وحديد الخنزير. عندما يُصنع DRI في البلدان ذات تكاليف الطاقة أقل، باستخدام الغاز الطبيعي أو الهيدروجين الأخضر، على سبيل المثال، يمكن نقله إلى أوروبا بسعر مخفض عما هو عليه في الإنتاج المحلي. يمكن ذوبان هذا الـ DRI في EAF لإنتاج الصلب أو نقله على شكل سائل مذاب إلى فرن الأكسجين الأساسي (BOF). وبهذه الطريقة، يمكن لصانع الصلب تحقيق حلاً يوفر التكاليف أكثر من إنتاج DRI في أوروبا.

وفقًا لجمعية الصلب العالمية، تُطلق الأعمال السالبة، التي تضم أفران العصارة ومصانع تصنيع الصلب بواسطة الأكسجين الأساسي، متوسط ​​2.33 طن من ثاني أكسيد الكربون لكل طن من الصلب الخام، بينما تطلق مصانع DRI وEAFs فقط 1.37 طن من ثاني أكسيد الكربون لكل طن من الصلب الخام. لا يأتي 7% فقط من إنتاج الصلب العالمي الحالي من هذه الأشكال الأكثر نظافة للتصنيع.

تمر صناعة الصلب بلحظة حاسمة في عملية التحول الطاقي، محاربةً الرغبة في الاحترار مع اليقين الاقتصادي. يمكن أن تساعد استيراد DRI من الدول ذات الموارد الطاقية المتجددة الأفضل في تقليل تكاليف إنتاج الصلب الأخضر، ولكن فقط إذا لم تتجاوز تكاليف النقل الفوائد. على سبيل المثال، يمكن لصناع الصلب الألمان استيراد DRI على شكل حديد مضغوط بالحرارة (HBI) المنتج من خلال الهيدروجين الأخضر من عمان أو أستراليا، إذا وازنت تكاليف الهيدروجين المنخفضة تكاليف الشحن العالية مقارنة بالإنتاج في ألمانيا.

ألستير رامزي، نائب الرئيس لسلسلة التوريد، Rystad Energy

تعرف على المزيد من خلال Steel Solution و Hydrogen Solution.

توضح تحليلات Rystad Energy أنه من الأكثر فعالية حاليًا استيراد DRI من عمان بدلاً من إنتاجه داخليًا في ألمانيا، مع توفير يصل إلى 25 إلى 30 دولار للطن. تمتلك أستراليا تكاليف إنتاج هيدروجين أخضر أقل حاليًا، ولكن بسبب تكاليف الشحن، فإن تكلفة توصيل DRI إلى ألمانيا تعادل تكاليف الحالات الأخرى لـ H2-DRI (استخدام الهيدروجين لإنتاج الحديد المخفض مباشرة).

على الرغم من أن استخدام الغاز الطبيعي (NG-DRI) لإنتاج DRI هو الخيار الأرخص، إلا أنه يقلل من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بنسبة تقارب 50%. بالمقابل، يقلل الهيدروجين الأخضر من الانبعاثات بأكثر من 90%، لكنه لا يزال أغلى بنسبة 50% من NG-DRI، على الرغم من توقع انخفاض التكلفة بحلول نهاية العقد.

يمكن أن تقضي أفران EAF التي تعمل بالكهرباء الخضراء على الحاجة إلى DRI، ولكن نظرًا لقلة إمدادات الخردة ورفض متطلبات النحاس المنخفضة للمستهلكين الصلب لمحتوى النحاس العالي من الخردة القديمة، من الضروري أن تتوفر مواد خام أخرى. ونتيجة لذلك، يعتبر DRI (أو حديد الخنزير) جزءًا أساسيًا من الخليط، مما يمثل ما يصل إلى 100% من الخام المستخدم في بعض الحالات. يتضمن خليط مستخدم على نطاق واسع 20% DRI، مما يضيف قيمة للـ 80% المجموعة من المعادن الخردة.

قد تكون الاهتمامات بالاستثمارات في DRI و EAF قد تباطأت، وكما ذكر، يعتمد صانعو الصلب الأوروبيون على التمويل العام ونتائج الانتخابات المعلقة. ومع ذلك، فإن القطاع المتكامل، الذي تلقى انتقادات في الماضي، يعود إلى الواجهة من خلال التعرف على طريقة أخرى لتقليل الانبعاثات في المصانع التقليدية، وهي استخدام الهيدروجين.