قد لا تعمل صادرات خام الحديد الرئيسية في أستراليا مع صناعة الصلب الأخضر. إليك ما يجب علينا فعله للاستعداد

كان تصنيع الفولاذ مسؤولاً عن حوالي 7٪ من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري العالمية في عام 2020. وذلك لأن صانعي الصلب في دول مثل الصين واليابان وكوريا الجنوبية اعتمدوا منذ فترة طويلة على الوقود الأحفوري مثل الفحم لصنع الفولاذ في الأفران العالية.

لكن التغيير قادم ، حيث يعمل العالم على إزالة الكربون. يستكشف الباحثون وصناع الصلب طرقًا جديدة لصنع الفولاذ دون استخدام الفحم.

إذا زادت سرعة الانتقال إلى الفولاذ الأخضر ، فقد تُترك أستراليا وراءها. هذا لأنه على الرغم من أننا أكبر مصدر في العالم لخام الحديد ، إلا أن بعض التقنيات الجديدة تعتمد على الخام بدرجة نقاء أعلى مما نصدره حاليًا. قد يخسر مصدرو الفحم أيضًا الدخل ، لأننا أكبر مصدر لفحم الكوك المحروق في الأفران باستخدام التكنولوجيا الحالية.

لتجنب هذا ، يجب أن نخطط لمستقبل فولاذي أخضر. يشير تقريرنا الأخير حول الفرص المتاحة للصناعة الأسترالية لإزالة الكربون إلى أن هذا ممكن. يمكن لأستراليا أن تنتقل إلى الصلب الأخضر وأن تظل لاعبًا عالميًا رئيسيًا.

لماذا تتأثر أستراليا بالتحول إلى الصلب الأخضر؟

إن التقنيات الناشئة في صناعة الصلب تسير بشكل جيد على طريق التنمية. أنتجت السويد الدفعة الأولى من الفولاذ المصنوع بدون الفحم في عام 2021.

تم تصنيع هذا الفولاذ باستخدام عملية فرن القوس الكهربائي والحديد المختزل ، والتي يمكن تشغيلها بالطاقة المتجددة والهيدروجين الأخضر. في حين أن المخططات التجريبية واعدة ، قد تستغرق هذه التكنولوجيا حتى أواخر 2030 لتكون متاحة على نطاق واسع.

المشكلة بالنسبة لأستراليا هي أن هذا النهج يحتاج إلى خام عالي النقاء. في الوقت الحاضر ، لن يكون الجزء الأكبر من صادراتنا من خام الحديد متوافقًا ، حيث يوجد الكثير من الشوائب.

اقرأ المزيد: تم الترحيب بـ “الفولاذ الأخضر” باعتباره الشيء الكبير التالي في الصناعة الأسترالية. إليك ما يدور حوله هذا الضجيج

تصدر أستراليا نوعين رئيسيين من خام الحديد: الهيماتيت والمغنتيت.

يتم استخراج الهيماتيت في بيلبارا بغرب أستراليا. إنه خام طبيعي عالي الجودة (56-62٪ حديد) ويشكل تقريبًا (96٪) صادراتنا.

المغنتيت هو خام منخفض الدرجة (25-40٪ حديد) ويحتاج إلى معالجة إضافية. ومع ذلك ، فإن هذه المعالجة تنتج خامًا يحتوي على نسبة أكبر من الحديد ، وشوائب أقل ، ونفايات أقل من الصخور (المعروفة باسم الشوائب) من الهيماتيت.

إنه أيضًا ، كما يوحي الاسم ، مغناطيسي. وهذا يجعل من الممكن فصل الحديد بكفاءة عن نفايات الصخور باستخدام المغناطيس.

لماذا هذا مهم؟ لأن هذه المعالجة تحول خام الحديد ذي الدرجة المنخفضة إلى منتج متوافق مع تقنية فرن القوس الكهربائي والحديد المختزل المباشر.

قد تتساءل عن سبب أهمية التخلص من النفايات الصخرية. ألا ينسلخ في الفرن؟ هذا صحيح في الفرن العالي التقليدي. لكن في عملية الاختزال المباشر ، لا يذوب خام الحديد في الواقع. والخطوة التالية – فرن القوس الكهربائي – لا يمكنها معالجة الكثير من الملوثات.

الهيماتيت أو المغنتيت؟

هذا يتركنا في مأزق.

لن تتمكن صادرات خام الحديد الرئيسية لدينا ، الهيماتيت ، من توفير صانعي الصلب الأخضر باستخدام واحدة من التقنيات الرائدة. لكن نوع خامنا الأصغر بكثير ، أكسيد الحديد الأسود ، يمكنه ذلك.

إذا قمنا بتطوير طرق جديدة لمعالجة الهيماتيت للسماح باستخدامه في صناعة الصلب الأخضر ، فيمكننا إبقاء المناجم الحالية مفتوحة والحفاظ على الأسواق الحالية. ولكنه قد يعني بحثًا وتطويرًا هامين لإتاحة أساليب مجدية تجاريًا.

الخيار الآخر هو تسريع تعدين المغنتيت ، لأن معالجة هذا النوع من الخام مفهومة جيدًا.

يتجه بعض عمال المناجم الأستراليين بالفعل في هذا الطريق. من المقرر أن يبدأ مشروع Fortescue’s Iron Bridge Magnetite في Pilbara الإنتاج هذا الربع.

يُعرف المغنتيت أيضًا كفرصة في جنوب أستراليا ، نظرًا لأنه يشكل 90 ٪ من جسم خام الولاية. حددت حكومة الولاية هدفًا يبلغ 50 مليون طن سنويًا بحلول عام 2030.

لضمان استدامة تعدين المغنتيت الموسع ، نحتاج إلى معايير مرجعية قوية للحد من الانبعاثات والتأثيرات البيئية الأوسع من منشآت المناجم الجديدة.

ذلك لأن التعدين الفعلي لخام الحديد صناعة كثيفة الانبعاثات ، نظرًا لأنها تعتمد على الآلات الثقيلة. لكن النمذجة لدينا تظهر أن هناك مسارات للتقدم هنا أيضًا ، مع تحويل الكهرباء والوقود.

هل تقنيات الصلب الأخضر الأخرى أكثر ملاءمة لخام بيلبارا؟

طريقة الاختزال المباشر التي يتم ريادتها في السويد ليست الطريقة الوحيدة لتنظيف صناعة الصلب.

نظرنا في مجموعة من تقنيات صناعة الصلب منخفضة الانبعاثات المحتملة ، والتي يمكن أن يستفيد بعضها من صادرات الهيماتيت الحالية في أستراليا.

تستكشف شركة تصنيع الصلب الأسترالية Bluescope وشركة التعدين متعددة الجنسيات Rio Tinto طريقة أخرى ، باستخدام الاختزال المباشر للتخلص من الأكسجين ، وإذابة الخام لإزالة الشوائب ، ثم استخدام فرن أكسجين أساسي لصنع الفولاذ. هذا ، كما يأملون ، سوف يسمح لهم بالاستمرار في استخدام خام الهيماتيت Pilbara.

يجب أيضًا تطوير تقنيات صناعة الصلب الناشئة الأخرى ، مثل صناعة الفولاذ بالكهرباء ، لضمان وجود الكثير من الخيارات لاستخدام الهيماتيت في صناعة الصلب بدون انبعاثات في المستقبل.

أعلنت شركة Fortescue Future Industries مؤخرًا أنها نجحت في إنتاج حديد خالٍ من الكربون باستخدام جهاز تحليل كهربائي وغشاء ، لكنها لم تقدم حتى الآن تفاصيل عن العملية.

من الصعب إعطاء جداول زمنية محددة لهذه التغييرات ، لأن التحول على هذا النطاق سيتطلب جهودًا منسقة. تتطلب كل من هذه التقنيات استثمارًا كبيرًا وتراكمًا هائلاً للطاقة المتجددة الموثوقة والتنافسية من حيث التكلفة وإنتاج الهيدروجين الأخضر.

التخطيط والعمل مطلوبان الآن

كما يمكن أن تتخيل ، تخطط شركات صناعة الصلب لأن تستمر مصانعها لعقود. يعني هذا الإطار الزمني أن القرارات التي يتم اتخاذها الآن ستؤثر على الانبعاثات في المستقبل.

من المهم أن أستراليا مستعدة للتحول إلى الصلب الأخضر. سنحتاج إلى استراتيجية وطنية لإنتاج خامات الحديد المستقبلية ، وخرائط طريق لسلسلة توريد الحديد والصلب للحصول على الموردين والتمويل والمستهلكين وصناع القرار في نفس الصفحة في العمل على إخراج الوقود الأحفوري من الصناعات.

اقرأ المزيد: الأوساخ الحمراء ، والشمس الصفراء ، والفولاذ الأخضر: كيف يمكن لأستراليا أن تستفيد من التحول العالمي نحو الفولاذ الخالي من الانبعاثات