מונטי ראקוזן/גטי
אניבעיר של וובורן, מסצ'וסטס, פרבר צפונית לבוסטון, צוות של מהנדסים ומדענים במעילים לבנים בדק ערימה מסודרת של מטילי פלדה בגודל לבנים, אפור מתכת-אקדח על שולחן בתוך מעבדה מוארת ניאון מֶרחָב.
מה שהם הסתכלו עליו היה אצווה של פלדה שנוצרה בשיטת ייצור חדשנית, כזו בוסטון מטאל, חברה שיצאה לפני עשור מ-MIT, התקווה תעצב מחדש באופן דרמטי את הדרך שבה הסגסוגת נוצרה במשך מאות שנים. על ידי שימוש בחשמל להפרדת הברזל מהעפרה שלו, החברה טוענת שהיא יכולה לייצר פלדה מבלי לשחרר פחמן דו חמצני, מציע דרך לניקוי אחת התעשיות הגרועות בעולם לגזי חממה פליטות.
פלדה היא אחד החומרים התעשייתיים הפופולריים ביותר בעולם, שמשומה חיונית להנדסה ובנייה, עם יותר מ 2 מיליארד טונות המיוצרות מדי שנה. לשפע הזה, לעומת זאת, יש מחיר יקר עבור הסביבה. ייצור פלדה חשבונות עבור 7 עד 11 אחוז של פליטת גזי חממה עולמית, מה שהופך אותו לאחד המקורות התעשייתיים הגדולים ביותר של זיהום אטמוספרי. ובגלל שההפקה יכולה לעלות בשליש עד 2050, הנטל הסביבתי הזה עשוי לגדול.
זה מציב אתגר משמעותי להתמודדות עם משבר האקלים. האומות המאוחדות
אומר קיצוץ משמעותי בפליטות הפחמן התעשייתי חיוני לשמירה על התחממות כדור הארץ מתחת לרף 1.5 מעלות צלזיוס שנקבע במסגרת הסכם האקלים של פריז 2015. כדי לעשות זאת, פליטות הפלדה ותעשיות כבדות אחרות יצטרכו לרדת ב-93% עד 2050, על פי הערכות על ידי סוכנות האנרגיה הבינלאומית.מול לחץ מתגבר מצד ממשלות ומשקיעים להפחית את הפליטות, מספר יצרני פלדה - כולל יצרנים גדולים וגם סטארט-אפים - מתנסים בטכנולוגיות דלת פחמן המשתמשות במימן או בחשמל במקום המסורתיים עתירי פחמן ייצור. חלק מהמאמצים הללו מתקרבים למציאות מסחרית.
"מה שאנחנו מדברים עליו הוא תעשייה עתירת הון ושנאת סיכונים שבה הפרעות נדירות ביותר", אמר כריס בטאיל, כלכלן אנרגיה ב-IDDRI, צוות חשיבה מחקר שבסיסו בפריז. לכן, הוא הוסיף, "זה מרגש" שכל כך הרבה קורה בבת אחת.
ובכל זאת, מומחים מסכימים כי שינוי תעשייה גלובלית שהתהפכה 2.5 טריליון דולר בשנת 2017 ומעסיק יותר מ 6 מיליון איש ייקח מאמץ עצום. מעבר למכשולים המעשיים להגדלת תהליכים חדשים בזמן כדי להגיע ליעדי האקלים העולמיים, יש דאגות לגבי סין, שבה מיוצרת יותר ממחצית מפלדה בעולם ושתוכניותיה לשחרר את הפחמן של מגזר הפלדה להישאר מעורפל.
"זה בהחלט לא פתרון קל להוציא פחמן בתעשייה כזו", אמר בטאי. "אבל אין ברירה. עתידו של המגזר - ושל האקלים שלנו - תלוי בדיוק בזה".
ייצור פלדה מודרני כרוך מספר שלבי ייצור. לרוב, עפרות ברזל נכתשות והופכות לסינטר (מוצק גס) או לכדוריות. בנפרד אופים פחם ומומרים בקולה. לאחר מכן מערבבים את העפרה והקוק עם אבן גיר ומוכנסים לכבשן פיצוץ גדול שבו זרימה של אוויר חם במיוחד מוכנסת מלמטה. תחת טמפרטורות גבוהות, הקוקס נשרף והתערובת מייצרת ברזל נוזלי, המכונה ברזל חזיר או ברזל כבשנים. לאחר מכן החומר המותך נכנס לכבשן חמצן, שם הוא מפוצץ בחמצן טהור דרך לונס מקורר במים, אשר מאלץ את הפחמן להשאיר פלדה גולמית כתוצר סופי.
שיטה זו, שעליה רשמה לראשונה המהנדס האנגלי הנרי בסמר בשנות ה-50 של המאה ה-20, מפיקה פליטת פחמן דו חמצני בדרכים שונות. ראשית, התגובות הכימיות בכבשן הפיצוץ גורמות לפליטות, שכן פחמן שנלכד בקוקס ובאבן גיר נקשר עם חמצן באוויר ליצירת פחמן דו חמצני כתוצר לוואי. בנוסף, דלקים מאובנים נשרפים בדרך כלל כדי לחמם את תנור הפיצוץ ולהפעיל מפעלי סינטה ופולטורים, כמו גם תנורי קוק, הפולטים פחמן דו חמצני בתהליך.
עד 70 אחוז מהפלדה בעולם מיוצרת כך, מייצרת כמעט שני טון של פחמן דו חמצני עבור כל טון פלדה המיוצרת. ה הנותרים 30 אחוז כמעט הכל מיוצר באמצעות תנורי קשת חשמליים, המשתמשים בזרם חשמלי כדי להמיס פלדה - ברובה גרוטאות ממוחזרות - ויש להם פליטת CO₂ נמוכה בהרבה מאשר תנורי פיצוץ.
אבל בגלל היצע הגרוטאות המצומצם, לא ניתן לענות על כל הביקוש העתידי בדרך זו, אמר ג'פרי ריסמן, א מנהל תוכנית התעשייה וראש תחום הדוגמנות בחברת אנרגיה ואקלים אנרגיה, המבוססת בסן פרנסיסקו חדשנות. עם המדיניות הנכונה, מיחזור יכול לספק עד 45 אחוז מהביקוש העולמי ב-2050, אמר. "השאר יספקו על ידי חישול פלדה ראשונית על בסיס עפרות, שממנו מגיעות רוב הפליטות."
לכן, "אם תעשיית הפלדה רצינית" לגבי התחייבויותיה האקלימיות, הוא הוסיף, "היא תצטרך לעצב מחדש באופן יסודי את הדרך שבה החומר עשוי - ולעשות זאת די מהר".
