هیدروژن سبز هیدروژنی است که از طریق فرآیندهای الکترولیز آب با استفاده از انرژی تجدیدپذیر تولید می‌شود. این فرآیند هیچ گاز گلخانه‌ای تولید نمی‌کند و از این رو، به عنوان یک منبع انرژی پاک شناخته می‌شود. استفاده از هیدروژن سبز امروزه به عنوان یک انقلاب جدید در صنعت شناخته می‌شود و کشورها سعی دارند در این زمینه از یکدیگر پیشی بگیرند.
ساخت انواع مقاطع فولادی به طور سنتی با استفاده از زغال سنگ کک انجام می‌شود. این فرآیند باعث تولید مقادیر زیادی گازهای گلخانه‌ای، از جمله دی‌اکسید کربن می‌شود. استفاده از هیدروژن سبز در ساخت مقاطع فولاد می‌تواند به کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای این صنعت کمک کند. در این روش، آهن اسفنجی با استفاده از هیدروژن سبز به جای زغال سنگ کک تولید می‌شود. سپس آهن اسفنجی به کوره قوس الکتریکی وارد می‌شود و در آنجا ذوب می‌شود تا فولاد تولید شود.
هیدروژن سبز و پروفیل یا قوطی آهن
پروفیل آهن یا قوطی آهن از مقاطع پرمصرف فولادی هستند که در صنایع مختلف عمرانی، کاربردهای فراوانی دارد. صنعت ساختمان سازی یکی از این صنایع عمرانی است که نیاز فراوانی به پروفیل‌های آهنی دارد و نبود آن باعث می‌شود که این حوزه به‌طور کلی دچار مشکل شود. پروفیل آهن از ورق‌های فولادی تولید می‌شود و به همین دلیل قیمت پروفیل تا حد زیادی از قیمت ورق تاثیر می‌گیرد. زمانی که نوسان قیمت در ورق ایجاد شود، عملاً بازار پروفیل و قوطی نیز تحت تاثیر آن قرار گرفته و دچار نوسان قیمت می‌شوند.
هیدروژن سبز تاثیر مثبتی بر ساخت پروفیل آهن که یکی از پرکاربردترین‌ها در این حوزه است، دارد. این تاثیرات عبارتند از:
- کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای: استفاده از هیدروژن سبز در ساخت فولاد باعث کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای، از جمله دی‌اکسید کربن می‌شود. این امر به بهبود کیفیت هوا و کاهش اثرات تغییرات آب و هوایی کمک می‌کند.
- بهبود کیفیت پروفیل آهن: استفاده از هیدروژن سبز می‌تواند کیفیت پروفیل آهن را بهبود بخشد. این امر به دلیل کاهش ناخالصی‌های موجود در فولاد است.
- کاهش هزینه‌های تولید پروفیل آهن: استفاده از هیدروژن سبز می‌تواند هزینه‌های تولید پروفیل آهن را کاهش دهد. این امر به دلیل بهبود کارایی انرژی و کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی است.
در حال حاضر، تولید پروفیل آهن با استفاده از هیدروژن سبز هنوز در مراحل اولیه توسعه قرار دارد. با این حال، انتظار می‌رود که این فناوری در آینده نزدیک به طور گسترده‌ای در صنعت پروفیل آهن مورد استفاده قرار گیرد و تاثیر مثبتی بر قیمت پروفیل آهن نیز بگذارد.
در ادامه، به بررسی دقیق‌تر این تاثیرات می‌پردازیم:
کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای
ساخت پروفیل آهن به طور سنتی با استفاده از کوره‌های بلند انجام می‌شود. در این کوره‌ها، سنگ آهن با زغال سنگ کک ذوب می‌شود تا فولاد تولید شود. این فرآیند باعث تولید مقادیر زیادی گازهای گلخانه‌ای، از جمله دی‌اکسید کربن می‌شود.
استفاده از هیدروژن سبز در ساخت پروفیل آهن می‌تواند به کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای این صنعت کمک کند. در این روش، آهن اسفنجی با استفاده از هیدروژن سبز به جای زغال سنگ کک تولید می‌شود. سپس آهن اسفنجی به کوره قوس الکتریکی وارد می‌شود و در آنجا ذوب شده تا فولاد تولید شود. این فرآیند هیچ گاز گلخانه‌ای تولید نمی‌کند.
بهبود کیفیت پروفیل آهن
استفاده از هیدروژن سبز می‌تواند کیفیت پروفیل آهن را بهبود بخشد. این امر به دلیل کاهش ناخالصی‌های موجود در فولاد است. در فرآیند تولید فولاد با استفاده از زغال سنگ کک، مقداری ناخالصی به فولاد وارد می‌شود. این ناخالصی‌ها می‌توانند باعث کاهش خواص مکانیکی فولاد، مانند استحکام و مقاومت در برابر خوردگی شوند.
استفاده از هیدروژن سبز می‌تواند میزان ناخالصی‌های موجود در فولاد را کاهش دهد. این امر به دلیل فرآیند تولید فولاد با استفاده از هیدروژن سبز است که در این فرآیند، فولاد در معرض دمای بسیار بالاتری قرار می‌گیرد. این امر باعث می‌شود که ناخالصی‌های موجود در فولاد تبخیر شده و از آن جدا شوند.
کاهش هزینه‌های تولید پروفیل آهن
استفاده از هیدروژن سبز می‌تواند هزینه‌های تولید پروفیل آهن را کاهش دهد. این امر به دلیل بهبود کارایی انرژی و کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی است. در فرآیند تولید فولاد با استفاده از زغال سنگ کک، مقدار زیادی انرژی مصرف می‌شود. این امر به دلیل فرآیند تولید زغال سنگ کک است که در این فرآیند، زغال سنگ در معرض دمای بسیار بالایی قرار می‌گیرد.
استفاده از هیدروژن سبز می‌تواند کارایی انرژی تولید فولاد را بهبود بخشد. این امر به دلیل فرآیند تولید هیدروژن سبز است که در این فرآیند، از انرژی تجدیدپذیر استفاده می‌شود. علاوه بر این، استفاده از هیدروژن سبز می‌تواند وابستگی صنعت فولاد به سوخت‌های فسیلی را کاهش دهد. این امر می‌تواند باعث کاهش هزینه‌های تولید فولاد شود.
ایران و استفاده از هیدروژن سبز
کشور ما ایران نیز به مانند سایر کشورها در این حوزه وارد شده و در زمینه استفاده از هیدروژن سبز اقداماتی انجام داده است. ایران برنامه‌های توسعه‌ای مختلفی را برای استفاده از هیدروژن سبز تدوین کرده است. این برنامه‌ها شامل برنامه‌های توسعه تولید هیدروژن سبز، برنامه‌های توسعه استفاده از هیدروژن سبز در بخش‌های مختلف اقتصاد و برنامه‌های توسعه صادرات هیدروژن سبز است. ایران در حال احداث نیروگاه‌های الکترولیز آب برای تولید هیدروژن سبز است. این نیروگاه‌ها از انرژی تجدیدپذیر برای تولید هیدروژن سبز استفاده می‌کنند.
برخی از اقدامات خاص کشور در زمینه استفاده از هیدروژن سبز عبارتند از:
- سال ۱۳۹۹، ایران اعلام کرد که قصد دارد تا سال ۲۰۴۰، تولید هیدروژن سبز را به ۱ میلیون تن در سال برساند.
- سال ۱۴۰۱، ایران اولین نیروگاه الکترولیز آب برای تولید هیدروژن سبز را در استان فارس افتتاح کرد.
- سال ۱۴۰۱، ایران اعلام کرد که قصد دارد تا سال ۲۰۲۵، صادرات هیدروژن سبز را به ۵۰۰ هزار تن در سال برساند.
با این حال، ایران هنوز در مراحل اولیه توسعه استفاده از هیدروژن سبز قرار دارد. این کشور برای دستیابی به اهداف خود در این زمینه، به سرمایه‌گذاری و همکاری بین‌المللی نیاز دارد که متاسفانه تحریم‌ها تاکنون مانع از انجام این کار شده است.
