پایگاه تحلیلی خبری ایراسین، در قلب تپنده تمدن صنعتی، تنشی باستانی رخ مینماید، تنشی میان ضرورتی اجتنابناپذیر و فاجعهای که آن را همراهی میکند، صنعت فولاد شالودهی شهرهای مدرن، پلهای استوار، و ماشینهایی لوکسی که جهان را اریش میدهند، همواره با دودکشهای بلند و انتشار گازهای گلخانهای عجین بوده است، این صنعت مسئول حدود هفت تا نه درصد از انتشار دیاکسید کربن جهان است، آماری که آن را به یکی از چالشبرانگیزترین دشمنان توافقنامه پاریس تبدیل کرده است. برای دههها، تلاشها معطوف به بهبود راندمان و بازیافت بود، گویی سعی داشتیم دیواری کهن را با رنگآمیزی محکمتر کنیم، اما اکنون در آزمایشگاههایی در بوستون و در کورههایی با حرارتی متفاوت، داستان جدیدی در حال نوشته شدن است؛ داستانی که قهرمان آن، الکتریسیته پاک و صحنه نبرد، قلب مذاب سنگ آهن است، این روایت ظهور فناوری الکترولیز اکسید مذاب (MOE) است(نه یک بهسازی، بلکه یک بازآفرینی بنیادین).
داستان از دل یک بحران آغاز میشود؛ جهانی که برای رسیدن به کربنخنثی تلاش میکند، نمیتواند شریان اصلی توسعه خود را قطع کند و نیاز به فولاد برای توربینهای بادی، خطوط ریلی پرسرعت، و زیرساختهای شهرهای آینده، همیشه در حال افزایش است. در این دوگانگی، فناوریهای موجود همچون کورههای قوس الکتریکی که بر بازیافت قراضه متکی هستند، پاسخگوی تمام تقاضا نیستند، راهحل دیگر کاهش مستقیم با هیدروژن سبز، خود نیازمند ایجاد یک صنعت عظیم و پرهزینه جدید برای تولید و انتقال هیدروژن است. این بنبست، زمینهساز تولد ایدهای رادیکال شد؛ چه میشد اگر میتوانستیم سنگ آهن را مستقیماً و تنها با برق، به آهن خالص تبدیل کنیم؟ این پرسش، جرقه اولیه تکنولوژی MOE بود.
ایده پایه، در نگاه اول شگفتانگیز و ساده به نظر میرسید، اگر اکسید آهن مذاب را تحت جریان الکتریسیته قرار دهیم، میتوان آهن و اکسیژن را از هم جدا کرد (درست همچون الکترولیز آب)، اما اینجا صحنه عمل یک سلول آزمایشگاهی ساده نبود، بلکه جهنمی با دمای نزدیک به ۱۶۰۰ درجه سانتیگراد محسوب میشد، در این دما همه چیز در حال ذوب، تبخیر و واکنش است. چالش اصلی یافتن مادهای برای ساخت الکترود آند بود که بتواند در این گرمای سفید و در برابر هجوم اتمهای فوقواکنشپذیر اکسیژن مقاومت کند. برای دههها، هر ماده امیدبخشی ( از فلزات گرانبها تا آلیاژهای پیچیده ) در این آزمون سهمگین شکست میخورد و به سرعت تخریب میشد، این مانع مهندسی مواد، MOE را به یک رؤیای دستنیافتنی تبدیل کرده بود.
پس از سالها، نقطه عطف داستان ما از دانشگاه امآیتی رقم خورد، گروهی از پژوهشگران به رهبری پروفسور دونالد سادوی، به جای جستوجوی مادهای که اصلاً اکسید نشود، به دنبال آلیاژی هوشمند رفتند که بتواند به شیوهای کنترلشده و پایدار اکسید شود. آنها موفق به توسعه آلیاژی مبتکرانه بر پایه آهن-کروم شدند. هنگامی که این آلیاژ در معرض شرایط سخت سلول الکترولیز قرار میگیرد، لایهای نازک، چسبنده و رسانای الکتریکی از اکسیدهای خاص بر سطح آن تشکیل میشود، این لایه همچون زرهی زنده، از هسته فلزی در برابر خوردگی بیشتر محافظت میکند. این نوآوری، کلید حل معمای آند مقاوم بود، با این دستاورد ایده MOE از قلمرو نظریه محض خارج شد و در سال ۲۰۱۲، با تأسیس شرکت نوپای بوستون متال، مسیر خود را به سوی عرصه صنعت آغاز کرد.
داستان در سالهای اخیر شتابی چشمگیر گرفته و با نقاط عطفی روبرو شده که هر یک، بخشی از شک و تردیدها را از میان برمیدارد. در آوریل ۲۰۲۴، بوستون متال نخستین واحد تجاری خود را در برزیل راهاندازی کرد. اگرچه تمرکز این واحد بر استخراج فلزات باارزش از باطلههای معدنی بود، اما پیامی واضح داشت: پلتفرم فناوری MOE برای کار مداوم و قابل اطمینان در مقیاس غیرآزمایشگاهی به بلوغ کافی رسیده است. سپس، در سپتامبر همان سال، انعقاد تفاهمنامه با اوتوکومپو، غول فولاد ضدزنگ، یک همکاری استراتژیک حیاتی را رقم زد. این اتحاد نه تنها زنجیره تأمین کروم ( ماده اولیه حیاتی برای آندها ) را تضمین میکند، بلکه راهی برای بازیافت محصولات جانبی میگشاید و اقتصاد چرخشی را تکمیل میکند.
با این حال، اوج این فصل از داستان در مارس ۲۰۲۵ به وقوع پیوست، راهاندازی موفقیتآمیز یک سلول صنعتی چندآندی. این سلول که توانست برای اولین بار چندین تُن آهن مذاب تولید کند، گواهی انکارناپذیر بر مقیاسپذیری فناوری بود. این رویداد نشان داد که MOE میتواند از مقیاس آزمایشگاهی و پایلوت فراتر رفته و به عرصه تولید واقعی پا بگذارد. این موفقیتها به گونهای متقاعدکننده بودند که مجله معتبر تایم، فناوری MOE را در لیست بهترین اختراعات سال ۲۰۲۵ خود قرار داد. این انتخاب، اهمیت این نوآوری را فراتر از مرزهای صنعت فولاد، به رسمیت شناخت.
برای درک عمق تحولی که MOE نوید میدهد، باید آن را در منظره وسیعتر فناوریهای تولید فولاد سبز قرار داد. در این منظره، دو راهکار اصلی دیگر نیز حضور دارند؛ کوره قوس الکتریکی (EAF) مبتنی بر قراضه، و کاهش مستقیم با هیدروژن سبز (H2-DRI). هر یک نقش و جایگاه خود را دارا هستند. EAF برای بازیافت ضروری است، اما به عرضه محدود قراضه باکیفیت وابسته است و نمیتواند تمام نیاز به فولاد اولیه را برطرف کند، از سوی دیگر H2-DRI یک راهحل قدرتمند برای تولید فولاد اولیه بدون کربن است، اما مستلزم ایجاد شبکهای عظیم و پرهزینه برای تولید، ذخیره و انتقال هیدروژن سبز میباشد.
در این مقایسه، مزیت متمایز و جذاب MOE آشکار میشود. این فناوری، وابستگی به یک حامل انرژی ثانویه پیچیده مانند هیدروژن را حذف میکند و مستقیماً به برق پاک متکی است. این امر نه تنها از پیچیدگی زنجیره تأمین میکاهد، بلکه آن را برای مناطقی از جهان که به منابع غنی انرژی تجدیدپذیر (خورشید، باد، آب) اما فاقد زیرساختهای گسترده هیدروژن دسترسی دارند، بسیار جذاب میسازد. محصول جانبی آن نیز اکسیژن خالص است(نه بخار آب یا دیاکسید کربن)، با این حال MOE با چالشهای بزرگی نیز روبرو استف مهمترین آن مهندسی در مقیاس گیگاوات است، ساخت یک کارخانه فولادسازی کامل مستلزم کار همزمان هزاران سلول الکترولیز با قابلیت اطمینی فوقالعاده بالا و هزینه نگهداری قابل قبول است، مدیریت حرارتی و کنترل چنین سیستم عظیم و پیچیدهای، یکی از بزرگترین موانع پیش رو است، بنابراین آیندهای که MOE ترسیم میکند، تنها به تغییر شیمی تولید محدود نمیشود، بلکه میتواند جغرافیای سیاسی صنعت فولاد را دگرگون سازد.
برای بیش از یک قرن، مکان کارخانههای بزرگ فولاد بر اساس نزدیکی به معادن زغالسنگ و سنگ آهن تعیین میشد، در عصر هیدروژن، این مراکز به سمت بنادر و منابع گاز طبیعی یا مناطق دارای انرژی تجدیدپذیر فراوان برای الکترولیز آب حرکت خواهند کرد، اما MOE معادله سادهتری ارائه میدهد( مناطق دارای سنگ آهن و برق پاک ارزان)، این میتواند قدرت تولید را به مناطقی همچون خاورمیانه با انرژی خورشیدی مازاد، استرالیا با معادن و بادهای فراوان، یا آفریقا با پتانسیل هیدروالکتریک و خورشیدی فوقالعاده منتقل کند، این فناوری وابستگی استراتژیک به زنجیره هیدروژن را کاهش داده و رقابت آینده را بر سر دسترسی به انرژی الکتریکی پاک و فناوری پیشرفته مهندسی مواد متمرکز میسازد.
داستان الکترولیز اکسید مذاب، داستانی درباره فولاد نیست؛ داستانی درباره آینده انرژی و صنعت است، این فناوری از مرز یک ایده علمی جذاب گذشته و به یک گزینه فنی-اقتصادی جدی با یک نقشه راه زمانی مشخص تبدیل شده است. بوستون متال چشمانداز خود را برای راهاندازی نخستین کارخانه نمونه در سالهای پیش رو و رسیدن به تولید تجاری کامل تا حدود ۲۰۲۶ ترسیم کرده است، سرنوشت نهایی این سفر هیجانانگیز، نه تنها به حل چالشهای مهندسی باقیمانده، بلکه به تحولات موازی در بازار انرژی، سیاستهای حمایتی دولتها، و تمایل صنعت به پذیرش ریسکهای تحول آفرین بستگی دارد. آنچه مسلم است، این است که آتش کورههای جدیدی روشن شده است، این بار نه با اشتعال سوختهای فسیلی، بلکه با جریان مداوم الکترونهایی که از منبع انرژیهای تجدیدپذیر سرچشمه میگیرند. صدای زمزمه این تحول، که از اعماق سلولهای الکترولیز مذاب به گوش میرسد، نویدبخش تولد عصری جدید برای یکی از کهنترین صنایع بشر است.
نظر شما