با این حال، در سال‌های اخیر تأمین قلع به‌عنوان یک فلز استراتژیک با چالش‌های فزاینده‌ای مواجه شده است که ادامه‌ی اتکای کامل به آن را از منظر اقتصادی، انرژی و زیست‌محیطی با تردید روبه‌رو می‌کند. قلع فلزی نسبتاً کمیاب است که استخراج آن عمدتاً به چند منطقه‌ی محدود جغرافیایی نظیر جنوب شرق آسیا، چین، اندونزی و بخش‌هایی از آمریکای جنوبی محدود است. این تمرکز جغرافیایی، زنجیره‌ی تأمین قلع را در برابر نوسانات ژئوپلیتیکی، محدودیت‌های صادراتی، تحریم‌ها و ناپایداری‌های سیاسی آسیب‌پذیر می‌سازد.همچنین کشورهای جمهوری دموکراتیک کنگو، بولیوی، برزیل و استرالیا نیز نقش مهمی در تولید قلع دارند.

از سوی دیگر، عیار رو به کاهش معادن قلع موجب شده است که برای استخراج هر تن قلع خالص، حجم بیشتری از سنگ معدن جابه‌جا و فرآوری شود که این موضوع مستقیماً به افزایش مصرف انرژی، آب و تولید پسماندهای معدنی منجر می‌شود. از منظر انرژی، فرآیند استخراج، تغلیظ، ذوب و تصفیه قلع جزو فرآیندهای انرژی‌بر در صنعت فلزات غیرآهنی محسوب می‌شود. با افزایش قیمت انرژی و محدودیت‌های ناشی از سیاست‌های کاهش انتشار کربن، هزینه‌ی واقعی تولید قلع به‌طور پیوسته در حال افزایش است که این مسئله فشار مضاعفی بر صنایع مصرف‌کننده‌ی قلع، از جمله تولیدکنندگان ورق قلع‌اندود، وارد می‌کند.

از دیدگاه زیست‌محیطی نیز معدنکاری قلع با چالش‌های قابل توجهی همراه است؛ تخریب زیست‌بوم‌ها، تولید باطله‌های معدنی، آلودگی منابع آب و خاک، و در برخی مناطق، استخراج‌های غیررسمی و فاقد نظارت، تصویر پایداری این فلز را تضعیف کرده است. در شرایطی که صنایع فولادی و بسته‌بندی تحت فشار روزافزون برای کاهش ردپای زیست‌محیطی و حرکت به سمت اقتصاد چرخشی قرار دارند، اتکای سنگین به یک فلز کمیاب و پرهزینه از نظر انرژی، راهبردی پایدار تلقی نمی‌شود.

روند فزاینده تولیدات صنعتی وابسته به برق مانند خودروهای الکتریکی، نیروگاههای خورشیدی و شبکه های کامپیوتری نیز تقاضای جهانی برای این فلز را به شدت افزایش داده و منجر به افزایش مستمر قیمت جهانی این فلز شده است به نحوی که سهم قلع در بهای تمام شده ورق قلع اندود به بیش از چهل درصد رسیده است.

هرچند محدودیتهای زیست محیطی ناشی از کاهش مصرف مواد پلاستیکی و شیشه ای که قابل تجزیه در طبیعت نیستند باعث شده تا کماکان نگاهها به سمت ورق قلع اندود باشد اما افزایش بهای تمام شده ناشی از رشد بهای قلع ، رشد قیمت حاملهای انرژی ، افزایش محدودیتهای ناشی از انتشار گازهای گلخانه ای باعث شده تا استفاده از ظروف پلاستیکی PET(Poly Ethylene) و ظروف شیشه ای بعنوان رقیبی برای ورقهای قلع اندود مطرح شوند.

مجموع عوامل فوق باعث شده استفاده از ابزارهای دقیق کنترل جرم پوشش قلع بصورت برخط، اعمال کنترل‌های سخت گیرانه در فرایند تولید جهت کاهش میزان تولید لجن، بازچرخانی الکترولیت جهت کاهش مصرف قلع، پیگیری فرایندهای بازیافت قلع از لجن الکترولیت و تولید ترکیبات قلع (مانند استانات قلع) جهت استفاده در سایر صنایع و از همه مهمتر کاهش جرم پوشش قلع اعمال شده بر سطح ورق فولادی بعنوان یک الزام اجتناب ناپذیر در اولویت تولید کنندگان قرار گیرد به شکلی که مقدار جرم پوشش از میانگین ۵.۶ گرم بر مترمربع به کمتر از ۲.۸ رسیده و در برخی کاربردهای خاص از این مقدار هم کمتر شده و به مقادیری کمتر از ۱ هم می‌رسد.

اما کاهش وابستگی به قلع از سوی تولید کنندگان، علاوه بر کاهش جرم پوشش به شکل جایگزینی نوع پوشش هم اتفاق افتاده و در همین راستا ورقهای (Tin-Free Steel) TFS و MLP(Metal Laminated Plate) به‌عنوان جایگزینی برای ورق‌های قلع‌اندود، مورد توجه جدی صنعت بسته بندی فلزی قرار گرفته‌اند. در این نوع ورق‌ها با حذف قلع و استفاده از پوششهای جایگزین تلاش شده تا سهم قلع در هزینه تمام شده محصول قلع اندود حذف شود. در ادامه به بررسی اجمالی این نوع ورقها می‌پردازیم؛‌

معرفی ورق Tin-Free Steel (TFS):

در ورقهای TFS فلز قلع حذف و بجای آن از پوشش کرم استفاده می‌شود و با استفاده از فلز کروم بعنوان پوشش، تلاش میشود ضمن حفظ کارایی فنی در بسیاری از کاربردها وابستگی به قلع را کاهش داده و از منظر اقتصادی، انرژی و زیست‌محیطی راه‌حلی پایدارتر ارائه شود. فلز کرم دارای سختی و مقاومت به نفوذ بالایی است و ضمن اینکه ساختار کریستالی این فلز باعث میشود تا زبری سطح ورق در مقیاس میکروسکوپی بالا رفته و خاصیت لاک پذیری ورق بهبود یابد در نتیجه، اعمال پوشش کروم به مقدارحدودا ۶۰ میلی گرم بر مترمربع و سپس اعمال پوشش اکسید کرم به میزان حدوداً ۱۵ میلی گرم بر مترمربع میتواند مقاومت ورق به خوردگی را بهبود دهد و از این رو این نوع ورق جایگزین مناسبی بجای ورق قلع اندود است.

هرچند استفاده از کروم دارای حساسیتهای بالای زیست محیطی و انسانی است و همین موضوع باعث میشود که تولید این محصول با استانداردهای سخت گیرانه ایمنی و زیست محیطی و پیچیدگیهای فرایندی همراه باشد اما بهای تمام شده کمتر بواسطه حذف قلع روی سطح ورق باعث شده تا این نوع ورق جای خود را در بازار ورقهای پوشش دار صنایع بسته بندی وغذایی پیدا کند.

فرایند تولید این نوع ورق مشابهت بسیار زیادی با فرایند تولید ورق قلع اندود دارد و اساساً تولید ورق TFS با اعمال تغییراتی در فرایند تولید ورق قلع اندود و اضافه نمودن قسمت پوششدهی الکترولیت کرم و ایجاد زیر ساختهای لازم در خط قلع اندود امکان پذیر است و از این رو تولیدکنندگان ورق قلع اندود میتوانند با سرمایه گذاری قابل قبولی مزیت تولید این محصول را در فرایند تولید خود ایجاد کنند . همین امر باعث شده است که تولید کنندگان ورق قلع اندود از این فرصت استفاده کرده و جهت کسب سهم بازار این نوع ورقها ، کاهش هزینه های تولید ، کاهش سرمایه در گردش و تنوع بخشی به سبد محصولات خود نسبت به تولید این نوع محصول اقدام نمایند.

هرچند که محدودیت کابرد این ورق در بدنه قوطی های فلزی بدلیل عدم قابلیت جوش پذیری آن باعث میشود که کاربرد آن محدود به سر و کف قوطی باشد اما مزایای ذکر شده باعث شده تا سهم این نوع ورق در بازار ورق قلع اندود به بیش از پانزده درصد برسد.

معرفی ورق‌های MLP(Metal Laminated Plate):

تولید این نوع ورقها نیز پاسخی از سمت طراحی کنندگان محصول و تولید کنندگان در جهت کاهش وابستگی به قلع و رقایت پذیری قیمتی است.در این نوع ورقها با اعمال پوشش نازکی از پلیمر بر سطح ورق، مقدار مقاومت ورق به خوردگی شیمیائی و اکسیداسیون به نحو قابل قبولی بهبود میابد.

فرایند اعمال پوشش به دو شکل سرد و یا گرم قابل انجام است. اساس کار هر دو فرایند یکی است و در هر دو روش پوشش فیلم محافظ توسط واسطه های شیمیائی به ورق چسبانده میشود و با توجه به اینکه کار شیمیائی روی ورق انجام نمیشود ، حساسیت این فرایند به کیفیت ورق ورودی کم بوده و از این رو تولید این نوع ورقها بسیار ساده، سریع و کم هزینه است.ضمن اینکه با اعمال چاپ مورد نظر روی سطح فیلم محافظ میتوان ورق را بصورت چاپ شده از خط تولید خارج نمود و از این رو هزینه های تولید محصول به مراتب کاهش میابد.در این نوع ورق نیز بدلیل استفاده از پلمیر در سطح ورق محدودیتهایی در کابرد وجود دارد و مشابه با ورق TFS نداشتن قابلیت جوش پذیری باعث محدودیت در بهره برداری آن در مصارف مختلف میشود.

در نهایت، علیرغم تلاش‌های تولید کنندگان در کاهش سهم قلع در سبد محصولات خود، به نظر میرسد همچنان قلع نقش کلیدی در سبد محصولات این تولید کنندگان داشته و از این رو اتخاذ سیاست های جدی در کاهش مصرف قلع در حین تولید و کاهش میزان جرم پوشش قلع بعنوان راهکاری جدی باید در دستور کار تولید کنندگان ورق قلع اندود قرارگیرد.

*مدیرعامل شرکت صنایع فولاد توان‌آور آسیا