همانطور که تلاش ها جهت تولید بدون انتشار کربن به یک روند جهانی تبدیل شده، فشارها جهت حذف انتشار کربن در صنعت فولاد نیز به شدت افزایش یافته است. بدیهی است با وجود این تحولات؛ امکان حذف فولاد از اقتصادی جهانی وجود ندارد و اقتصاد جهانی نمی تواند بدون فولاد به مسیر خود ادامه دهد. در "نقشه راه فناوری آهن و فولاد" در سال 2020، آژانس بین المللی انرژی (IEA) تقاضای جهانی فولاد را تا سال 2050 به میزان 10 درصد افزایش داد و اشاره کرد که چقدر فولاد در جامعه ما، از ساخت و ساز گرفته تا زیرساخت ها و حمل و نقل، ریشه دوانده است. این گزارش همچنین اشاره کرده است که بسیاری از فناوری‌های جدید و حتی پاک مانند توربین‌های بادی، پنل‌های خورشیدی و همچنین فناوری‌های جذب و ذخیره‌سازی کربن به شدت به فولاد متکی هستند.
با توجه به افزایش پیش‌بینی‌شده تقاضا، همراه با افزایش فشار برای کاهش انتشار کربن، صنعت فولاد به دنبال راه‌حل‌های کارآمد، سازگار و بهره ور در مسیر خود به سمت کربن صفر تا سال 2050 است. برخی از استراتژی های آینده نگر صنعت فولاد که متناسب با کاهش انتشار کربن تدوین و عملیاتی شده است شامل موارد زیر می باشد:
• کاهش تولید فولاد از مسیر کوره بلند
• افزایش تولید فولاد از مسیر فولادسازی با کوره های قوس الکتریکی
• افزایش مصرف قراضه
• افزایش استفاده از آهن اسفنجی و به ویژه بریکت گرم آهن اسفنجی
نوآوری های صنعت فولاد در جهت کاهش انتشار کربن:
در شرایطی که صنعت فولاد در پاسخ به فشارهای فزاینده برای کربن زدایی مجبور به حرکت به سمت بی طرفی کربن است، استفاده از آهن اسفنجی و بریکت گرم آهن اسفنجی می تواند مزایای فوق العاده ای را برای تولیدکنندگان فولاد بهمراه داشته باشد. بریکت گرم آهن اسفنجی یک محصول فوق العاده انعطاف پذیر است. به جای استفاده از چدن برای تولید فولاد ، استفاده از بریکت گرم آهن اسفنجی غیر از اینکه می تواند استفاده از قراضه با عیار پایین تر در فرایند تولید فولاد را امکان پذیر نماید، می تواند تولید محصولات فولادی با عیار بالاتر را تضمین نماید. استفاده از بریکت گرم آهن اسفنجی می تواند درصد ناخالصی های فلزی موجود در قراضه های مصرفی در کوره های قوس را کاهش داده و امکان تولید محصولات تخت را فراهم کند، محصولاتی که تا پیش از این، تنها توسط روش تولید یکپارچه و با کوره بلند قابلیت تولید را داشته اند.
بریکت گرم آهن اسفنجی به دلیل توانایی فوق العاده در کاهش انتشار کربن و توانایی حمل و نقل به دوردست‌ها، اخیرا نامی برای خود دست و پا کرده است. در بریکت گرم آهن اسفنجی، امکان اکسیداسیون مجدد وجود ندارد. این بدان معنی است که مناطق غنی از سنگ آهن با هزینه های انرژی پایین مثل کشور عزیزمان ایران می توانند به راحتی بریکت گرم آهن اسفنجی را تولید و این مواد با ارزش را به کارخانه های فولادسازی در سراسر جهان ارسال نمایند.
در حال حاضر کشورهای اروپایی شروع به ایجاد موانعی برای جبران انتشار کربن از طریق تعرفه واردات برای مقابله با تغییرات آب و هوایی کرده‌اند. (هر چقدر محصول وارداتی در فرایند تولید آن کربن بیشتری انتشار یافته است از تعرفه وارداتی بالاتری برخوردار است). خوشبختانه، از آنجایی که در فرایند تولید بریکت گرم آهن اسفنجی از گاز طبیعی استفاده می شود، دارای ردپای کربن به میزان قابل توجه کمتری نسبت به روش تولید کوره بلند می باشد، پس این مقررات تجاری جدید نباید بر تجارت بریکت گرم آهن اسفنجی به عنوان یک کالای جهانی تأثیر بگذارد. علاوه بر این، طرح‌های قیمت‌گذاری کربن همراه با مالیات‌های مرزی کربن، تجارت بریکت گرم آهن اسفنجی را رقابتی تر می کند. رشد جهانی تولید سالانه آهن اسفنجی نشاندهنده و تایید کننده این تحولات است.
در سال 2019، تولید آهن اسفنجی به رکورد 108میلیون تن رسید که 7.3 درصد بیشتر از سال قبل بوده و سهم بیشتر افزایش آن به هند، ایران و الجزایر مربوط می شود. در سال 2021، تولید آهن اسفنجی به 119 میلیون تن رسید که 10.2 درصد نسبت به سال 2019 افزایش یافته است. در حالی که رشد تولید در هند، رهبر جهان در تولید آهن اسفنجی، به دلیل رشد بهره وری در کوره های دوار مبتنی بر زغال سنگ بوده ، اما دستاوردهای ایران و الجزایر همگی از ظرفیت های تازه نصب شده مدول های میدرکس مبتنی بر گاز طبیعی حاصل شده است. آژانس بین المللی انرژی بر اساس برآوردهای موجود در "سناریوی توسعه پایدار" خود، پیش بینی می کند که بازار آهن اسفنجی به رشد خود تا 157 میلیون تن در سال 2030 ادامه دهد. در عین حال، آژانس بین المللی انرژی انتظار دارد که آهن اسفنجی مبتنی بر گاز تا سال 2030، 8 درصد از تولید فولاد را به خود اختصاص خواهد دهد.
مناطق با پتانسیل بالا جهت تولید بریکت گرم آهن اسفنجی:
برای استفاده کامل از پتانسیل ها و مزایای آهن اسفنجی، افزایش تولید این پلنت ها ضروری است ولی به دلیل مشکلات حمل و نقل آهن اسفنجی ،کارخانه های جدید تولید بریکت گرم آهن اسفنجی می توانند عهده دار این افزایش تولید باشند. مدول های جدید بریکت گرم آهن اسفنجی باید در مناطقی مستقر شوند که به سنگ آهن و گاز طبیعی یا هیدروژن دسترسی دارند. به نظر می رسد مناطقی مانند خاورمیانه، کانادا، سوئد و استرالیای غربی با ذخایر عظیم سنگ معدن و پتانسیل بالایی برای انرژی های تجدیدپذیر در این زمینه موقعیت بسیار خوبی دارند.
از طرفی ایالات متحده آمریکا و چین دو کشوری هستند که به دلایل مختلف در رقابت به سمت بی طرفی کربن، در تلاش جهت توسعه ظرفیت های جدید تولید بریکت گرم آهن اسفنجی هستند. این کشورها قابلیت های قابل توجهی در تولید فولاد به روش کوره های قوس الکتریکی دارند اما کارخانه های تولید بریکت گرم آهن اسفنجی کمی احداث نموده اند. اگرچه اکنون دو کارخانه بریکت گرم آهن اسفنجی در ایالات متحده وجود دارد، چین با وجود سرمایه گذاری هنگفت در کوره های قوس الکتریکی خود در چند سال گذشته، هیچ کارخانه بریکت گرم آهن اسفنجی در این کشور وجود ندارد. با توجه به اینکه چین به عنوان بزرگترین تولیدکننده فولاد در سطح جهان، هدف به صفر رسیدن انتشار کربن در صنعت فولاد را تا 2060 اعلام کرده است، ولی تنها با تکیه بر قراضه که در حال حاضر کمبود دارد، به هدف خود نخواهد رسید. در عوض، سرمایه‌گذاری و توسعه در فولادسازی الکتریکی نیازمند افزایش مصرف بریکت گرم آهن اسفنجی است و این نشان از بازار بسیار مناسب بریکت گرم آهن اسفنجی در بازار چین دارد.
برخی از تولیدکنندگان فولاد در مناطق با هزینه های انرژی بالا، مانند اروپا، به طور فزاینده ای به دنبال راه حل های جدید هستند. به عنوان مثال، در سال 2016، تولید کننده فولاد اتریشی voestalpine شروع به کار یک کارخانه HBI در نزدیکی Corpus Christi، تگزاس کرد تا HBI را در تگزاس تولید و آن را دوباره به اتریش صادر نماید. این تولیدکنندگان به دنبال آن هستند تا با امضای قراردادهایی با تولیدکنندگان HBI ، بریکت گرم آهن اسفنجی مورد نیاز خود در مناطقی با قیمت انرژی پایین تر تولید و به کارخانه های فولاد سازی خود انتقال دهند. علیرغم برخی افزایش های امیدوارکننده در تولید بریکت گرم آهن اسفنجی در سال 2021، تقاضا برای بریکت گرم آهن اسفنجی بدون شک در دهه های آینده چند برابر خواهد شد. بنابراین، ظرفیت های تولید فعلی برای پاسخگویی به تقاضای رو به رشد با مشکل مواجه خواهند شد و توسعه دراین صنعت ضروری به نظر می رسد.
تولید بریکت گرم آهن اسفنجی بر پایه هیدروژن:
در حالی که افزایش ظرفیت و رشد جهانی تولید بریکت گرم آهن اسفنجی بدون شک بر کسی پوشیده نیست، تولیدکنندگانی که به دنبال افزایش ظرفیت هستند، نگرانی های در خصوص افزایش انتشار کربن در فرایند تولید را دارند. اما بریکت گرم آهن اسفنجی یک مزیت کلیدی دارد و آن هم، امکان تولید، مبتنی بر هیدروژن در آینده است. با توسعه فناوری‌های تجدیدپذیر در سراسر جهان و امکان تولید اقتصادی و تجاری هیدروژن، کارخانه های احیاء مستقیم را نیز می توان مبتنی بر مصرف هیدروژن طراحی و بروز کرد.
بر اساس پیش بینی های آژانس بین المللی انرژی، تولید آهن اسفنجی کاملا مبتنی بر هیدروژن تا سال 2030، به 3.9 میلیون تن و تا سال 2050 به 212.6 میلیون تن خواهد رسید. پیش‌بینی‌های آژانس بین‌المللی انرژی صرفاً رویاهای نظری نیستند، بلکه نشاندهنده گرایش بین‌المللی به سمت استفاده از HBI و DRI هستند که امروزه برای استفاده از هیدروژن آماده می شوند.
قیمت‌گذاری کربن و سایر اقدامات نظارتی بر تولید فولاد باعث شده که تولید رقابتی مبتنی بر هیدروژن در بازار جهانی نزدیک‌تر از آن چیزی است که ما تصور می‌کنیم. با این حال، تدوین چشم انداز بلندمدت برای تولید فولاد مبتنی بر هیدروژن و انرژی های تجدیدپذیر برای رهبران این صنعت ضروری به نظر می رسد. در حالی که فن‌آوری‌های بی‌طرفی کربن و هیدروژن به چیزی بیش از بحث تبدیل شده‌اند، برخی تحلیل‌گران اکنون انتظار دارند که قیمت هیدروژن خیلی زودتر از حد انتظار کاهش یابد.
دسترسی به ذخایر گاز طبیعی و سنگ آهن برای توسعه ظرفیت‌های جدید مدول های احیا مستقیم حیاتی است. اما دسترسی به انرژی برای تولید هیدروژن پاک به دلیل توسعه احیای هیدروژنی در آینده اهمیت بیشتری خواهد داشت.
