Araştırma bulguları, sıfır emisyonlu karbon bütçesine sahip bir senaryoda, çelik ürünleri üretiminin mevcut seviyelere kıyasla önemli ölçüde azaltılacağını ve potansiyel olarak mevcut üretimin en fazla yarısına ulaşacağını gösteriyor.
Yakın zamanda yapılan bir araştırmaya göre, sıfır emisyon hedefine ulaşmak için çelik üretiminin sınırlı olabileceği bir geleceğe hazır olmalıyız.
Çelik, kullandığımız otomobillerde, içinde bulunduğumuz yapılarda ve bizi birbirimize bağlayan ulaşım altyapısında önemli bir rol oynayan, günlük hayatımızda çok önemli bir malzemedir. Bununla birlikte, dünyadaki sera gazı emisyonlarının %7’sine de katkıda bulunuyor. Bunun farkında olarak 45 ülke, 2021’de önümüzdeki on yıl içinde neredeyse sıfır emisyonlu çelik üretimine yönelik çaba gösterme taahhüdünde bulundu.
Ancak, toplum için gerekli çeliği üretmenin nasıl mümkün olabileceği sorusu yanıtsız kalıyor. sıfır emisyonla mı?
Japon çelik endüstrisine odaklanan yeni bir araştırma, gerçekten sıfır emisyona ulaşmaya kararlıysak, üretebileceğimiz çelik miktarının daha düşük olduğu bir senaryoya hazırlıklı olmamız gerektiğini gösteriyor. Japonya, çelikten kaynaklanan emisyonları 2030’a kadar %46 azaltma ve 2050’ye kadar sıfır emisyon hedefi belirledi. Şimdiye kadar, bunu başarmanın yol haritası büyük ölçüde teknolojide gelecekteki yeniliklere dayanıyor. Karbon tutma ve depolama (CCS) ve hidrojen bazlı teknolojilerdeki gelişmeler için umut var.
Araştırmada, Japonya Ulusal Çevre Araştırmaları Enstitüsü’nde araştırmacı olan Dr. Takuma Watari şu anda Cambridge Üniversitesi sihirli değnek olmadığını savunuyor. Karbon emisyonlarını kesmeye yönelik mevcut planların, CCS ve hidrojen teknolojilerini geliştirmenin ve bunları geniş çapta uygulamaya koymanın ne kadar zor olacağını hafife aldığını söylüyor: “Bu teknolojiler hala ciddi teknik, ekonomik ve sosyal zorluklarla karşı karşıya ve henüz geniş ölçekte uygulanmaları gerekiyor. Ve daha da önemlisi, bu teknolojileri kullanmak için yeterli miktarda salmayan elektriğin olup olmayacağı büyük ölçüde belirsiz.”
Teknolojik yeniliklerin mevcut seviyeleri korumamıza izin verecek şekilde zamanında hazır olmayabileceği ihtimaliyle yüzleşmemiz gerekiyor. emisyonları sıfıra indirirken çelik üretiminin artması.
Araştırma, Japonya endüstrisindeki mevcut çelik akışlarının haritasını çıkarmayı ve gelecekte katı bir karbon bütçesi uygulanırsa endüstrinin nasıl değişebileceğini keşfetmek için bir model kullanmayı içeriyordu. Dr. Watari, mevcut uygulamada üretilen çeliğin miktarının ve kalitesinin, sıfır emisyonlu bir karbon bütçesi altında önemli ölçüde azalacağını açıklıyor.
Bunun nedeni, kaynak eksikliği ve hurdaların kullanıldığı alt çevrim uygulamasıdır. safsızlıklar içeren çelik yeni ürünler yapmak için kullanılır. Bu safsızlıkları gidermek zordur, dolayısıyla yeni ürünler orijinal çelikten farklı kalite ve işlevselliğe sahiptir.
Dr. Watari’ye göre, “2050 yılına kadar sıfır emisyonlu çelik üretimi mümkündür, ancak sınırlı miktarda ve mevcut toplam üretime kıyasla kalite. Bunun nedeni, sıfır emisyonla uyumlu kaynakların sınırlı bulunması ve hurda çeliğin aşağı dönüşüm uygulamalarının sınırlı olmasıdır.”
Araştırma, sıfır emisyonlu bir karbon bütçesi ile çelik ürünlerin üretiminin, öncekine kıyasla önemli ölçüde kısıtlanacağını gösteriyor. bugün, en iyi ihtimalle mevcut seviyelerin yaklaşık yarısına ulaşıyor. Bu durumda, yüksek kaliteli çelik üretimi (ör. çelik sac) özellikle ağır darbe alır.
Bunun anlamı açıktır. Çelik arzını dönüştürmek için somutlaşan teknolojik sihirli değneğe güvenmek yeterli değildir. Ayrıca, çelik kullanım kültürümüzü değiştirerek ve malzeme verimliliğimizi iyileştirerek talebi azaltmaya yönelik stratejilere de ciddi bir şekilde bakmamız gerekiyor. Hurda çelikten yüksek kaliteli çelik üretmek için ileri dönüşümü de takip etmemiz gerekiyor.
Bu, çelik kullananların yanı sıra onu üretenlerin işbirliğini gerektirecektir. Çelik ürünler, daha uzun süre dayanacak veya hafif olacak şekilde tasarlanırlarsa kaynakları daha verimli hale getirebilirler. Çelik ürünler kullanım ömürlerinin sonuna geldiğinde, hurda çelikten safsızlıkları gidermek için gelişmiş ayırma ve parçalama yoluyla ileri dönüşüm sağlanabilir. Bir toplum olarak Japonya’nın da çeliğe daha az bağımlı hale gelmesi ve ürün sahipliği yerine bir “hizmet kullanımı” modeline geçmesi gerekebilir. Çeliğin bol ve ucuz olduğu bugünün aksine, net sıfır bir gelecek, daha az bulunan, daha pahalı çelik kaynakları daha yüksek verimlilikle kullanmamızı gerektirecek.
Dr. Watari, teknolojik yeniliklere yatırım yapmamız gerektiği sonucuna varıyor, ancak bunların ortaya çıkmasını bekleyemeyiz. Bunun yerine, çelik kullanıcılarının çeliğin daha az bulunduğu bir dünyaya hazırlanmaları gerekiyor: “Yenilikçi üretim teknolojilerine yatırım yapma ihtiyacını inkar etmiyoruz. Bunun yerine, gümüş kurşun üretim teknolojilerine güvenmek yerine çok daha stratejik seçenekler aramamız gerektiğini vurgulamak istiyoruz. Malzeme verimliliğini ve ileri dönüşümü karbondan arındırma planlarının merkezine yerleştirmek, yenilikçi üretim teknolojilerine olan aşırı bağlılığı azaltabilir ve bu teknolojilerin zaman içinde yeterince büyümeme riskine hazırlık yapabilir.”
Referans: “Sınırlı miktar ve kaliteli çelik arzı sıfır emisyonlu bir gelecekte” yazan Takuma Watari, Sho Hata, Kenichi Nakajima ve Keisuke Nansai, 5 Ocak 2023, Nature Sustainability.
DOI: 10.1038/s41893-022-01025-0{11 }
Çalışma, JSPS KAKENHI, Çevre Araştırma ve Teknoloji Geliştirme Fonu ve JST-Mirai Programı tarafından finanse edilmiştir.