به گزارش ایراسین، بهره‌برداری از انرژی باد در خط مقدم گذار جهانی به منابع انرژی تجدیدپذیر قرار دارد و نقش محوری در کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی و مقابله با تغییرات اقلیمی ایفا می‌کند. بااین‌حال، ردپای زیست‌محیطی تولید توربین‌های بادی، به‌ویژه بخش ساخت برج‌های فولادی، به دلیل ماهیت پرانتشار کربن فرایندهای تولید فولاد، همواره مورد انتقاد بوده است. در یک همکاری پیشگامانه که در ژانویه ۲۰۲۵ اعلام شد، شرکت ENERCON تولیدکننده توربین بادی با تولیدکننده فولاد Salzgitter AG و سازنده برج TMGROUP همکاری کرد تا اولین برج فولادی با انتشار پایین برای توربین بادی مورداستفاده در خشکی در آلمان را توسعه دهد و به ‌کار گیرد. این ابتکار نه‌تنها یک نقطه عطف مهم در مهندسی پایداراست، بلکه نشان می‌دهد همکاری بین‌صنعتی می‌تواند تلاش‌های کربن‌زدایی در زنجیره تأمین انرژی تجدیدپذیر را تسریع بخشد.

با ادغام فولاد با انتشار پایین‌تر، که اغلب «فولاد سبز» نامیده می‌شود، در زیرساخت توربین بادی، این همکاری بیش از ۷۰ درصد کاهش در انتشار CO₂ معادل (CO₂e) به ازای هر برج را به دست آورده و راه جدیدی برای راه‌حل‌های انرژی تجدیدپذیر دوستدار محیط‌زیست تعیین کرده است. درحالی‌که جهان با اهداف بلندپروازانه کربن‌صفر دست‌وپنجه نرم می‌کند، چنین پیشرفت‌هایی بر پتانسیل اصول اقتصاد چرخشی در تحول صنایع سنگین تأکید می‌ورزد.

ENERCON GmbH، یکی از پیشروهای تولید توربین‌های بادی خشکی با ظرفیت نصب‌شده جهانی بیش از ۳۰ گیگاوات است. این شرکت پیشگام فناوری توربین بدون گیربکس بوده و بر قابلیت اطمینان، کارایی و پایداری تأکید دارد. تعهد شرکت به کاهش تأثیرات زیست‌محیطی در هدف آن برای کاهش شدت انتشار غیرمستقیم ۴۰ درصدی تا سال ۲۰۳۰ مشهود است که با اهداف توافق سبز اروپا هم‌راستاست. برج‌های این شرکت که ارتفاعی بیش از ۱۵۰ متر دارند، اجزای حیاتی هستند که باید بارهای شدید را تحمل کنند، درحالی‌که مصرف مصالح را به حداقل برسانند. Salzgitter AG، یکی از بزرگ‌ترین تولیدکنندگان فولاد آلمان است که در تولید ورق‌های سنگین برای کاربردهای سازه‌ای از جمله برج‌های توربین بادی تخصص دارد. با تولید سالانه بیش از ۷ میلیون تن فولاد، Salzgitter در خط مقدم کربن‌زدایی تولید فولاد از طریق برنامه SALCOS® قرار دارد. این برنامه هدف جایگزینی کوره‌های بلند سنتی با کوره‌های احیای مستقیم با استفاده از هیدروژن سبز و برق تجدیدپذیر را دنبال می‌کند و به دنبال کاهش ۹۵ درصدی انتشار CO₂ تا سال ۲۰۳۳ است. تخصص در تولید ورق‌های فولادی با استحکام بالا از ضایعات بازیافتی، آن را به یک بازیگر کلیدی در زیرساخت توسعه پایدار تبدیل کرده است. TMGROUP، بر قابلیت‌های تخصصی ساخت سازه‌های فولادی بزرگ‌مقیاس از جمله برج‌های توربین بادی تمرکز دارد. نقش آن‌ها در جوشکاری دقیق، مونتاژ و تضمین کیفیت، تضمین می‌کند که برج‌ها استانداردهای ایمنی و عملکرد سخت‌گیرانه را برآورده سازند. مشارکت TMGROUP اهمیت فرایندهای پایین‌دستی را در تحقق مزایای مواد سبز برجسته می‌سازد. این سه شرکت زنجیره تأمین یکپارچه عمودی را تشکیل می‌دهند، این هم‌افزایی نه‌تنها نوآوری را تسریع می‌بخشد، بلکه قابلیت ردیابی و پاسخ‌گویی در گزارش‌دهی انتشارات گازی را تضمین می‌کند.

این همکاری برای تولید یک برج هیبریدی فولادی برای توربین بادی E-۱۳۸ EP۳ شرکت ENERCON رسمی شد؛ مدلی شناخته‌شده با توان نامی ۳.۵ مگاوات و قطر روتور ۱۳۸ متر که برای سایت‌های با باد متوسط بهینه‌سازی شده است. پروژه در مزرعه بادی Bruch در آلمان هدف‌گذاری و توربین در اواسط سال ۲۰۲۵ نصب شد. این سایت که بخشی از طرح توانمندسازی است، از طراحی برج بهره می‌برد که بازده انرژی را افزایش می‌دهد، درحالی‌که تأثیر زیست‌محیطی را کاهش می‌دهد. برج خود یک سازه هیبریدی است: بخش پایین از ورق‌های فولادی لبه‌دار تشکیل شده که به‌صورت چندضلعی شکل می‌گیرند و پایداری بیشتر و حمل‌ونقل آسان‌تر را فراهم می‌کنند، درحالی‌که بخش بالایی از لوله‌های فولادی مخروطی نوردشده برای کارایی آیرودینامیکی تشکیل می‌شود. این طراحی امکان ارتفاع هاب تا ۱۳۱ متر را فراهم می‌کند و امکان جذب باد بیشتر در مناطق جنگلی یا ناهموار را می‌دهد. کل برج بسته به تغییرات ارتفاع از حدود ۳۰۰ تا ۴۰۰ تن فولاد ساخته شده است. بخش‌های تکمیل‌شده برج پس از ساخت به سایت منتقل و با اتصالات پیچی مونتاژ شدند که جوشکاری در محل و انتشارهای مرتبط را به حداقل رساند. نصب در تابستان ۲۰۲۵ تکمیل شد و این برج اولین برج با انتشار پایین در آلمان و یکی از نخستین‌ها در اروپا به شمار می‌رود.

در قلب این نوآوری، تولید فولاد با انتشار پایین قرار دارد که Salzgitter از مسیر فرایند کوره قوس الکتریکی با استفاده ۱۰۰ درصدی از قراضه به‌عنوان خوراک استفاده می‌کند. قراضه در کوره قوس الکتریکی با برق ذوب می‌شوند که بخش زیادی از آن از منابع تجدیدپذیر تأمین می‌گردد و شدت کربن را به‌طور قابل‌توجهی کاهش می‌دهد. اسلب‌ها در شرکت تابعه تولید و سپس در آیزنبورگ به ورق‌های سنگین تبدیل می‌شوند. این ورق‌ها معمولاً ضخامتی بین ۲۰ تا ۱۰۰ میلی‌متر دارند و استحکام تسلیم بالایی مانند گرید S۳۵۵ML یا بالاتر نشان می‌دهند تا بارهای دینامیکی ناشی از نیروهای باد را تحمل کنند. ترکیب شیمیایی برای جوش‌پذیری و مقاومت در برابر خستگی بهینه‌سازی شده و کربن معادل پایینی برای جلوگیری از ترک‌خوردگی دارند. فولاد حاصل خواص مکانیکی یکسانی با انواع سنتی دارد: استحکام کششی ۵۶۰ تا ۶۳۰ مگاپاسکال، ازدیاد طول بیش از ۲۰ درصد و مقاومت ضربه در دمای منفی ۵۰ درجه سانتی‌گراد. این امر تضمین می‌کند که هیچ خللی در یکپارچگی سازه‌ای وجود نداشته باشد و برج مطابق استاندارد EN ۱۹۹۳-۱-۹ برای خستگی در سازه‌های بادی طراحی شده است. کاهش انتشار با استفاده از ارزیابی چرخه حیات (LCA) مطابق با استانداردهای ISO ۱۴۰۴۰/۱۴۰۴۴ و تمرکز بر تأثیرات از مبدأ تا مقصد محاسبه شده است. برج‌های فولادی سنتی حدود ۸۰۰ تا ۱۰۰۰ کیلوگرم CO₂e به ازای هر تن فولاد منتشر می‌کنند، اما این فولاد سبز کمتر از ۳۰۰ کیلوگرم CO₂e به ازای هر تن به دست می‌دهد (معادل کاهش ۷۰ تا ۷۷ درصدی). پس از نصب، توربین تحت آزمایش‌های دقیق شامل تحلیل ارتعاشات و پایش نیروها با گیج‌های کرنش قرار گرفت. معیارهای عملکرد هیچ انحرافی از برج‌های استاندارد نشان نداد و تولید انرژی سالانه تخمینی ۱۰ تا ۱۲ گیگاوات‌ساعت (کافی برای حدود ۳۰۰۰ خانوار) دارد. از نظر اقتصادی، اگرچه قیمت فولاد سبز ۲۰ تا ۳۰ درصد بالاتر است، اما مقیاس‌پذیری و قیمت‌گذاری کربن می‌تواند هزینه‌ها را تا سال ۲۰۳۰ برابر کند. از منظر زیست‌محیطی، گسترش این رویکرد می‌تواند سالانه میلیون‌ها تن CO₂ را کاهش دهد.

منبع: خبرنامه داخلی گروه فولاد مبارکه شماره ۱۴۶۴