Prothal DH؛ راهکار فناورانه برای کربن‌زدایی از فولاد
فناوری گرمایش الکتریکی مستقیم Prothal DH به عنوان یک نوآوری کلیدی برای صنعت فولاد معرفی شده است. این سامانه با هدف جایگزینی روش‌های سنتی مبتنی بر سوخت فسیلی در واحدهای احیای مستقیم آهن (DRI) توسعه یافته است. در این تکنولوژی، گاز فرآیندی از میان المنت‌های گرمایشی مقاومتی عبور کرده و بدون نیاز به احتراق، به دمای بالا می‌رسد. این فرآیند به طور مستقیم به کاهش کربن در صنعت فولاد کمک می‌کند. صنعت فولاد به تنهایی مسئول حدود 7 درصد از کل انتشار دی‌اکسید کربن در جهان است.
همکاری استراتژیک Kanthal و Danieli برای تحول صنعت
این فناوری حاصل همکاری استراتژیک میان شرکت Kanthal، پیشرو در فناوری گرمایش صنعتی، و شرکت مهندسی Danieli، یکی از غول‌های صنعت فولاد است. این مشارکت در سال 2024 با هدف توسعه و صنعتی‌سازی کامل فناوری Prothal DH تا سال 2027 آغاز شد. این همکاری تضمین می‌کند که نوآوری‌های فنی با نیازهای عملیاتی و صنعتی واحدهای تولید فولاد در سراسر جهان همسو باشد.
مشخصات فنی و عملکردی سامانه گرمایش الکتریکی
سامانه Prothal DH برای گرمایش مستقیم گازهای فرآیندی مانند هیدروژن و گاز طبیعی طراحی شده است. این سیستم قادر است گازها را به دمای بالاتر از 1100 درجه سانتی‌گراد برساند و می‌تواند در مقیاس‌های صنعتی تا صدها مگاوات توسعه یابد. در یک آزمایش صنعتی موفق، گاز هیدروژن با دبی 5000 نرمال مترمکعب بر ساعت، در کمتر از 30 ثانیه از دمای 25 درجه به 950 درجه سانتی‌گراد رسید. این پاسخ سریع، قابلیت بالای کنترل فرآیند را نشان می‌دهد.
Energiron و Prothal DH؛ ترکیبی برای تولید فولاد سبز
ترکیب فناوری Prothal DH با واحدهای احیای مستقیم Energiron، که توسط Danieli و Tenova توسعه یافته، مسیری روشن برای تولید فولاد سبز فراهم می‌کند. واحدهای Energiron قابلیت استفاده از 100 درصد هیدروژن را دارند. با نصب سامانه گرمایش الکتریکی، فرآیند احیای سنگ‌آهن می‌تواند بدون هیچ‌گونه انتشار دی‌اکسیدکربن انجام شود. کارخانه Emsteel در ابوظبی به عنوان اولین پایلوت جهانی برای اجرای این ترکیب فناورانه انتخاب شده است. در این پروژه از هیدروژن سبز تولیدی از الکترولیز خورشیدی استفاده خواهد شد.
مزایای زیست‌محیطی و کاهش چشمگیر آلاینده‌ها
استفاده از فناوری Prothal DH مزایای زیست‌محیطی قابل توجهی دارد. در واحدهای مبتنی بر گاز طبیعی، این سامانه می‌تواند انتشار دی‌اکسید کربن را تا بیش از 30 درصد کاهش دهد. در صورت استفاده از هیدروژن سبز، این کاهش به 100 درصد می‌رسد و فرآیند تولید آهن کاملاً بدون کربن خواهد بود. علاوه بر این، حذف فرآیند احتراق به کاهش قابل توجه آلاینده‌های مضر NOx و SOx منجر می‌شود و ایمنی عملیاتی را افزایش می‌دهد.
چالش‌ها و راهکارهای پیش روی صنعتی‌سازی
پیاده‌سازی این فناوری با چالش‌هایی نیز همراه است. نیاز به زیرساخت‌های برق با ظرفیت بالا، هزینه‌های سرمایه‌گذاری اولیه و نیاز به مواد پیشرفته مقاوم در برابر دما و خوردگی از جمله این موانع هستند. راهکارهایی مانند استفاده از شبکه‌های برق تجدیدپذیر، توسعه آلیاژهای پیشرفته توسط Kanthal و اجرای پروژه‌های پایلوت برای غلبه بر این چالش‌ها در نظر گرفته شده است.
***
فناوری Prothal DH یک گام استراتژیک و تعیین‌کننده در مسیر گذار صنعت فولاد به سمت تولید پایدار و کم‌کربن محسوب می‌شود. همکاری شرکت‌های Kanthal و Danieli، وزن تجاری و فنی قابل توجهی به این نوآوری بخشیده و آن را از یک ایده به یک راهکار صنعتی قابل اجرا تبدیل کرده است. از منظر اقتصادی، کاهش مصرف سوخت، افزایش راندمان انرژی و کاهش هزینه‌های نگهداری، بازگشت سرمایه جذابی را برای واحدهای فولادی ایجاد می‌کند. این فناوری با فراهم کردن امکان تولید فولاد سبز، مزیت رقابتی پایداری برای شرکت‌ها در بازارهای جهانی ایجاد خواهد کرد. موفقیت پایلوت ابوظبی می‌تواند این فناوری را به یک استاندارد جدید در صنعت فولاد بدل سازد.