به گزارش فولادنامه به نقل از ایراسین؛ با افزایش فشارهای زیست‌محیطی و تعهدات جهانی برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای، شرکت‌های پیشرو به دنبال راه‌حل‌های انقلابی برای گذار به این سمت اهداف هستند. یکی از مهم‌ترین ابتکارات اخیر در این زمینه، همکاری بین شرکت‌های بین‌المللی پریمتالز تکنولوژیز، میتسوبیشی، فوست‌آلپین و ریو تینتو برای توسعه کارخانه‌ای مبتنی بر هیدروژن است که پتانسیل تولید آهن با انتشار نزدیک به صفر (net-zero) را دارد. این پروژه که با نام Hy4Smelt شناخته می‌شود، نقطه عطفی در مسیر تحول صنعت فولاد به سمت تولید سبز محسوب می‌گردد. این همکاری در آوریل ۲۰۲۵ با امضای توافق‌نامه رسمی اعلام شد.
کارخانه در مقیاس صنعتی در سایت فوست‌آلپین در لینز اتریش ساخته می‌شود. عملیات ساخت در سپتامبر ۲۰۲۵ آغاز شده و راه‌اندازی آن برای پایان سال ۲۰۲۷ برنامه‌ریزی شده است. ظرفیت تولید این کارخانه حدود ۳ تن آهن مذاب در ساعت خواهد بود و از فناوری‌های HYFOR و Smelter شرکت پریمتالز و میتسوبیشی استفاده می‌کند. این پروژه پیشرفت مهمی در تولید آهن با نگاه آینده‌نگرانه به شمار می‌رود. برای اولین بار، یک فرایند تولید پیوسته مذاب با احیا مستقیم مبتنی بر هیدروژن اجرا خواهد شد.
فناوری HYFOR اولین فناوری احیا مستقیم سنگ‌آهن ریزدانه در جهان است که نیازی به مراحل آگلومراسیون مانند گندله‌سازی یا سینترسازی ندارد. این ویژگی آن را بسیار انعطاف‌پذیر و اقتصادی می‌کند، زیرا می‌تواند از انواع متنوع سنگ‌آهن ریزدانه استفاده کند بدون اینکه نیاز به تبدیل آن به گندله باشد. این ویژگی کلیدی، هزینه‌های سرمایه‌گذاری و عملیاتی را به‌طور قابل‌توجهی کاهش می‌دهد و امکان استفاده از انواع سنگ‌آهن درجه پایین تا متوسط (که بخش عمده ذخایر جهانی را تشکیل می‌دهند) را فراهم می‌کند. از سال ۲۰۲۱، یک کارخانه آزمایشی HYFOR در سایت دوناوویتس فوست‌آلپین راه‌اندازی شده و تولیدهای آزمایشی موفق متعددی با انواع مختلف سنگ‌آهن جهانی را پشت سر گذاشته است.
در فرایند HYFOR، سنگ‌آهن ریزدانه و فوق‌ریزدانه (ذرات کمتر از ۰٫۱۵ میلی‌متر) در یک راکتور بستر سیال با هیدروژن احیا می‌شود و محصول آهن احیاشده اولیه تولید می‌شود. این فرایند در دماهای نسبتاً پایین‌تر عمل می‌کند (سنگ‌آهن در واحد پیش‌گرمایش تا دمای بیش از ۸۰۰ درجه گرم می‌شود) و بازدهی بالایی دارد. بعد از پیشگرم، در مرحله احیا هیدروژن به‌عنوان گاز احیاکننده عمل می‌کند و آهن با متالیزاسیون بالا تولید می‌شود. نهایتاً DRI داغ (حدود ۶۰۰ درجه) از راکتور خارج می‌شود. این فرایند دمای گاز احیایی پایین‌تری نسبت به فناوری‌های سنتی دارد و بازدهی انرژی بالایی ارائه می‌دهد. ترکیب فرایند HYFOR با کوره ذوب یا Smelter اجازه می‌دهد تا DRI به آهن مذاب تبدیل شود که مستقیماً برای فولادسازی قابل‌استفاده است. Smelter، کوره‌ای است که با انرژی تجدیدپذیر کار می‌کند و برای ذوب و احیا نهایی آهن اولیه استفاده می‌شود. این فرایند تولیدکننده فلز مذاب با پتانسیل انتشار نزدیک به صفر برای کارخانه فولادسازی است. محصول جانبی شامل سرباره ارزشمندی است که می‌تواند به‌عنوان جایگزین کلینکر در صنعت سیمان استفاده شود. هیدروژن سبز موردنیاز پلنت Hy4Smelt از کارخانه الکترولیز H2Future موجود در سایت فوست‌آلپین تأمین می‌شود. کارخانه Hy4Smelt بر پایه طراحی مدولار ساخته می‌شود که امکان مقیاس‌پذیری آسان را فراهم می‌کند. تمرکز اصلی این کارخانه بر سنگ‌آهن‌های دارای عیار کم تا متوسط است.
فوست‌آلپین با greentec steel، برنامه مرحله‌ای روشنی برای تولید فولاد با انتشار نزدیک به صفر دارد. در گام اول، یک کوره قوس الکتریکی با انرژی سبز در هر یک از سایت‌های لینز و دوناوویتس از سال ۲۰۲۷ راه‌اندازی خواهد شد. تا سال ۲۰۲۹، انتشار دی‌اکسیدکربن خود را تا ۳۰ درصد نسبت به سال ۲۰۱۹ کاهش خواهد داد که معادل تقریباً ۵ درصد از کل انتشار سالانه دی‌اکسیدکربن اتریش است. این برنامه greentec steel را به بزرگ‌ترین برنامه حفاظت از آب‌وهوا در اتریش تبدیل می‌کند.
استراتژی بلندمدت استفاده از هیدروژن سبز برای دست‌یابی به تولید فولاد کربن‌صفر است. این پروژه بزرگ‌ترین ابتکار تحقیقاتی حفاظت از آب‌وهوا در اتریش است و بودجه آن از منابع متعدد تأمین می‌شود: برنامه TOI دولت فدرال اتریش، ابتکار Twin Transition از طریق صندوق تحقیقاتی زغال‌سنگ و فولاد اتحادیه اروپا و مشارکت هیدروژن پاک اتحادیه اروپا.
ریو تینتو ورودی فنی به پروژه ارائه خواهد داد و ۷۰ درصد سنگ‌آهن موردنیاز کارخانه جدید را از سایت‌های جهانی خود تأمین می‌کند. این شرکت همچنین از پریمِتالز تکنولوژیز برای تسریع تجاری‌سازی این فناوری حمایت خواهد کرد.

هدف کنسرسیوم پیشبرد توسعه و پذیرش فناوری آهن‌سازی بستر سیال برای تولید آهن مبتنی بر مواد خام ریزدانه است که جایگزین جذابی برای فناوری کوره شفت ارائه می‌دهد زیرا نیازی به گندله‌سازی ندارد و می‌تواند مزایای قابل‌توجهی برای هر دو طرف، فولادسازان و معدن‌کاران، به همراه داشته باشد. همچنین این ترکیب برای اولین بار در مقیاس صنعتی، یک فرایند پیوسته تولید آهن مبتنی بر هیدروژن ایجاد می‌کند که جایگزین جذابی برای کوره‌های بلند سنتی برپایه زغال‌سنگ و کک به‌عنوان اصلی‌ترین مسیر تولید فولاد برپایه سنگ‌آهن به شمار می‌رود.

انتظار می‌رود فناوری Hy4Smelt از سال ۲۰۲۸ به‌صورت تجاری در دسترس قرار گیرد. این پروژه داده‌های ارزشمندی برای بهینه‌سازی فرایند، کاهش هزینه‌ها و افزایش قابلیت اطمینان فراهم خواهد کرد. از نظر مهندسی، موفقیت آن می‌تواند الگویی برای کارخانه‌های بزرگ‌تر باشد. مزایای فنی پروژه شامل انعطاف‌پذیری در استفاده از سنگ‌آهن‌های مختلف، مصرف انرژی تجدیدپذیر، تولید سرباره قابل بازیافت (برای صنعت سیمان) و امکان ادغام با شبکه برق سبز است و مزایای اقتصادی قابل‌توجهی ازجمله استفاده از سنگ‌آهن ارزان‌تر و کاهش هزینه‌های آماده‌سازی را به همراه دارد. پروژه Hy4Smelt نه‌تنها یک ابتکار فنی، بلکه نمادی از همکاری کامل زنجیره ارزش (معدن‌کاری، فناوری و تولید فولاد) است. با تمرکز بر جزئیات مهندسی مانند بستر سیال، ذوب الکتریکی و استفاده از هیدروژن سبز، این پروژه مسیر را برای جایگزینی کوره‌های بلند سنتی هموار می‌کند.
البته با وجود پیشرفت‌ها، هنوز هم چالش‌هایی وجود دارند. تولید هیدروژن سبز (با الکترولیز آب و برق تجدیدپذیر) هنوز گران است و نیاز به زیرساخت‌های عظیم دارد. مقیاس‌پذیری فناوری از آزمایشگاهی به صنعتی، تأمین مداوم هیدروژن و رقابت اقتصادی با روش‌های سنتی نیز هنوز از مسائل کلیدی هستند. بااین‌حال، پروژه‌هایی مانند Hy4Smelt، HYBRIT در سوئد و ابتکارات مشابه در آلمان و خاورمیانه نشان می‌دهند که صنعت فولاد در حال تغییر اساسی است. طبق پیش‌بینی‌ها، تا سال ۲۰۵۰، بخش قابل‌توجهی از تولید فولاد جهان می‌تواند به روش‌های کم‌کربن یا کربن‌صفر گذار کند. با موفقیت چنین پروژه‌هایی راه برای تجاری‌سازی گسترده باز شده و صنعت فولاد، که زمانی نماد آلودگی صنعتی بود، اکنون می‌تواند پیشتاز تحول سبز شود. این همکاری استراتژیک، امیدهای زیادی برای تولید فولاد پایدار و آینده‌ای پاک‌تر ایجاد کرده است.