صنعت فولاد ایران سهم بزرگی در انتشار CO2 دارد و بسیاری از واحدها بر پایهٔ احیای مستقیم (DRI) و کوره قوس الکتریکی (EAF) کار می‌کنند. پژوهشی که ۲۵ سپتامبر ۲۰۲۶ (۳ مهر ۱۴۰۵) در Journal of Iron and Steel Research International منتشر شد، ردپای کربن مسیر تولید فولاد با DRI مبتنی بر گاز کورهٔ کک (COG) را با مسیرهای هیدروژنی و گاز طبیعی مقایسه کرده است.
مشخصات مقالهٔ اصلی
- عنوان اصلی: Carbon footprint assessment of electric arc furnace steelmaking using coke oven gas-based direct reduced iron
- نویسندگان: Bo-Tao Xue، Biao Dong، Guang-Sheng Wei و همکاران
- مجله: Journal of Iron and Steel Research International
- تاریخ انتشار: ۲۵ سپتامبر ۲۰۲۶
- DOI: 10.1007/s42243-026-01976-0
- دسترسی: چکیده و متن کامل در Springer (دسترسی اشتراکی)
پژوهشگران به دنبال پاسخ چه سؤالی بودند؟
سؤال اصلی این بود که مسیر COG–DRI–EAF در چین، با واحد عملکردی «یک تن فولاد خام»، چه مقدار پتانسیل گرمایی جهانی (GWP100a) تولید می‌کند و این مسیر نسبت به DRI مبتنی بر گاز طبیعی (NG) یا هیدروژن (H2) چقدر برتری یا عیب دارد.
روش پژوهش
- دادهٔ عملکرد کارخانه از دی تا اسفند ۲۰۲۵ (ژانویه–مارس ۲۰۲۵) جمع‌آوری شد.
- فهرست چرخهٔ عمر با MATLAB و Excel و با تکیه بر Ecoinvent، گزارش‌های World Steel Association و ضریب شبکهٔ برق وزارت محیط‌زیست چین ساخته شد.
- چهار گرید نماینده مدل‌سازی شد: HRB400، 45، Q355C و CR340LA.
- مسیر COG–DRI–EAF با H2–DRI–EAF و NG–DRI–EAF مقایسه شد.
یافته‌های اصلی
- ردپای کربن COG–DRI–EAF برای HRB400 حدود ۳۲۶، برای فولاد 45 حدود ۴۹۸، برای Q355C حدود ۶۸۲ و برای CR340LA حدود ۹۱۷ کیلوگرم CO2-equivalent بر تن فولاد خام بود.
- نسبت به NG–DRI–EAF، این مسیر با یکپارچگی بیشتر هیدروژن تجدیدپذیر، ۱۳ تا ۳۰ درصد کاهش انتشار نشان داد.
- مسیر H2–DRI–EAF کاهش ۲۱ تا ۳۷ درصد داشت (بسته به گرید).
- از نظر هزینه، COG–DRI–EAF حدود ۳ تا ۷ درصد گران‌تر از Scrap–EAF اما حدود ۵٫۶ و ۴٫۸ درصد ارزان‌تر از NG–DRI–EAF و H2–DRI–EAF بود.
این یافته‌ها برای صنعت فولاد ایران چه معنایی دارد؟
- ایران به گاز و زیرساخت DRI/EAF وابسته است؛ استفاده از گازهای فرآیندی (مانند COG در مجتمع‌های کک‌سازی) ایده‌ای است که در ادبیات فولاد سبز چین به‌عنوان مسیر گذار بررسی می‌شود.
- اعداد مطلق این پژوهش مربوط به شبکهٔ برق و دادهٔ چین است و نباید مستقیماً به ایران نسبت داده شود، اما ترتیب گریدها (هرچه آلیاژی‌تر، انتشار بالاتر) برای برنامه‌ریزی محصول مفید است.
- وابستگی بلندمدت به COG بدون پاک‌سازی بالادستی می‌تواند «جابه‌جایی بار» انتشار ایجاد کند؛ نویسندگان هم بر ضرورت برق و هیدروژن پاک تأکید کرده‌اند.
محدودیت‌های پژوهش
- دامنهٔ جغرافیایی چین و دادهٔ سه‌ماههٔ ۲۰۲۵ است.
- فقط GWP100a بررسی شده و سایر اثرات زیست‌محیطی در این مقاله محور نیست.
- از نگاه آهن‌سل، شرایط گاز و قراضه در ایران با مدل چینی متفاوت است و نیازمند ارزیابی بومی است.
جمع‌بندی و نظر آهن‌سل
یافته‌های عددی بالا از چکیدهٔ مقاله است.
از نگاه آهن‌سل، پیام عملی این پژوهش برای خریداران و سیاست‌گذاران این است: «کاهش کربن» فقط انتخاب EAF نیست؛ منشأ DRI و ترکیب انرژی تعیین‌کننده است. برای پیگیری قیمت محصولات، قیمت میلگرد و قیمت شمش مرجع روزانهٔ بازار است.