Οι βιομηχανίες χάλυβα εκπέμπουν περίπου 3 δισεκατομμύρια τόνους διοξειδίου του άνθρακα ετησίως. Ένας νέος τρόπος παραγωγής χάλυβα, εξαλείφει τις άμεσες εκπομπές διοξειδίου και μειώνει τη χρήση ενέργειας στο μισό.
Ως συνιδρυτής της startup Helios πριν από τέσσερα χρόνια, ο Jonathan Geifman επικεντρώθηκε στα διαστημικά ταξίδια και όχι στην κλιματική αλλαγή. Αλλά καθώς η ομάδα του εργαζόταν σε μια πρόκληση -πώς να παράγει οξυγόνο στο φεγγάρι- σκόνταψαν σε μια νέα λύση για έναν από τους μεγαλύτερους ρυπαντές του κλίματος στον πλανήτη: τη βιομηχανία χάλυβα. Αυτήν τη στιγμή, τα εργοστάσια χάλυβα εκπέμπουν περίπου 3 δισ. τόνους CO2 ετησίως, ή περίπου τρεις φορές περισσότερο από το σύνολο της αεροπορικής βιομηχανίας.
Οι εκπομπές δεν προέρχονται μόνο από τη χρήση ενέργειας, αλλά και από τη διαδικασία παραγωγής. Το πρώτο βήμα της παραγωγης συνήθως περιλαμβάνει το συνδυασμό μιας μορφής άνθρακα με σιδηρομετάλλευμα σε έναν τεράστιο κλίβανο, χημική αντίδραση η οποία δημιουργεί CO2. Ενώ η βιομηχανία πειραματίζεται με εναλλακτικές λύσεις, συμπεριλαμβανομένης της χρήσης πράσινου υδρογόνου και δέσμευσης άνθρακα, αυτές είναι ακριβές και πιθανό να αναπτυχθούν με αργούς ρυθμούς. Η προσέγγιση της Helios θα μπορούσε να κοστίσει σημαντικά λιγότερο.
«Αν θέλετε πραγματικά να δώσετε κίνητρο στη βιομηχανία να μειώσει τις εκπομπές της -και όχι να το κάνει μέχρι το 2050, αλλά να το κάνει τα επόμενα 10 χρόνια- κατά τη γνώμη μας, ο μόνος τρόπος να γίνει είναι με την εξεύρεση μιας λύσης που θα μειώσει το λειτουργικό τους κόστος, το κόστος παραγωγής τους. Παραβλέπουμε εντελώς σκόπιμα τα δικαιώματα άνθρακα. Θέλουμε να δείξουμε ότι αυτή η διαδικασία είναι πιο αποτελεσματική στον πυρήνα της. Δε θέλουμε να βασιστούμε σε επιδοτήσεις ή φόρους για να λειτουργήσει αυτή η τεχνολογία. Καθώς η νέα διαδικασία εξαλείφει τις άμεσες εκπομπές CO2, μειώνει επίσης τη χρήση ενέργειας στο μισό, βοηθώντας τους παραγωγούς χάλυβα να εξοικονομήσουν χρήματα», εξηγεί ο Geifman.
Η εταιρεία με έδρα το Ισραήλ ανακάλυψε τη νέα μέθοδο ενώ ανέπτυσσε μια προσέγγιση για την παραγωγή οξυγόνου από το ρηγόλιθο, το βραχώδες στρώμα στο φεγγάρι. Μία από τις προκλήσεις για την ανάπτυξη βάσεων στο φεγγάρι είναι το κόστος μεταφοράς οξυγόνου από τη Γη, για χρήση τόσο από αστροναύτες όσο και ως προωθητικό πυραύλων. Στη Γη, ο απλούστερος τρόπος διαχωρισμού του οξυγόνου από το οξείδιο του σιδήρου είναι η χρήση άνθρακα (και η δημιουργία ρύπανσης), αλλά υπάρχει λίγος άνθρακας στο φεγγάρι. Η ομάδα «έπρεπε να πετάξει τα πάντα και να καταλήξει σε μια εντελώς νέα ιδέα», λέει ο Geifman.
Για λόγους βιομηχανικής ιδιοκτησίας, η startup αρνήθηκε να περιγράψει τις λεπτομέρειες της χημικής διαδικασίας που συμβαίνει στον νέο της αντιδραστήρα. Αλλά η βασική προσέγγιση είναι απλή και αντικαθιστά τον άνθρακα με άλλο υλικό. Καθώς άρχισαν να το δοκιμάζουν για την παραγωγή οξυγόνου, συνειδητοποίησαν ότι παρήγαγαν επίσης πολύ σίδηρο. «Πήραμε 10 φορές περισσότερα από όσα είχαμε υπολογίσει», λέει. «Αυτό επαναλαμβανόταν πολλές φορές. Συνειδητοποιήσαμε ότι είχαμε μια πρόσθετη διαδικασία που βρίσκεται σε εξέλιξη μέσα στον αντιδραστήρα πέρα από τη δική μας διαδικασία. Νομίζω ότι αποσυναρμολογήσαμε και επανασυναρμολογήσαμε τον κλίβανο 20 φορές για να προσπαθήσουμε να καταλάβουμε τι συμβαίνει».
Όταν συνειδητοποίησαν ότι είχαν στα χέρια τους ένα αποτελεσματικό τρόπο για την παραγωγή σιδήρου, επικοινώνησαν με ειδικούς στη βιομηχανία χάλυβα. «Όταν καταλήξαμε σε αυτό, ήμασταν σίγουροι ότι κάτι μας έλειπε από πλευράς κατανόησης. Εννοώ, δε σκεφτήκαμε σε καμία περίπτωση ότι απλώς καταλήξαμε σε μια νέα μέθοδο παραγωγής σιδήρου και χάλυβα, αυτά τα υλικά παράγονται για σχεδόν 3.000 χρόνια. Το επόμενο λογικό βήμα ήταν να απευθυνθούμε στον κλάδο και να λάβουμε τα σχόλιά τους. Και προς έκπληξή μας, συνειδητοποιήσαμε ότι στην πραγματικότητα καταλήξαμε σε μια εντελώς νέα προσέγγιση για την παραγωγή σιδήρου».
Η νέα διαδικασία μπορεί να λάβει χώρα μέσα σε έναν κλίβανο άμεσης αναγωγής σιδήρου (DRI), έναν τύπο εξοπλισμού που έχουν ήδη πολλές χαλυβουργίες. Εξαλείφει τις άμεσες εκπομπές και επειδή χρησιμοποιεί επίσης τη μισή ενέργεια σε σχέση με την ευρέως χρησιμοποιούμενη μέθοδο, μειώνοντας επίσης σημαντικά τις εκπομπές από τη χρήση ορυκτών καυσίμων. Εάν, δε, ο εξοπλισμός μετατραπεί για χρήση καθαρής ενέργειας, οι εκπομπές μπορεί να μειωθούν στο μηδέν.
Αν και υπάρχουν πολλαπλές προσεγγίσεις για τη μείωση των εκπομπών στη βιομηχανία χάλυβα, η νέα τεχνολογία έχει πλεονεκτήματα. Η ανακύκλωση χάλυβα είναι επίσης σημαντική, αλλά επειδή ο χάλυβας χρησιμοποιείται σε κτίρια, γέφυρες και άλλες μακροπρόθεσμες εφαρμογές, απλά δεν υπάρχει αρκετός ανακυκλωμένος χάλυβας για να καλύψει τη ζήτηση.
Το πράσινο υδρογόνο θα μπορούσε επίσης να είναι χρήσιμο (η χρήση υδρογόνου στην παραγωγή χάλυβα επίσης δεν μπορεί να εξαλείψει πλήρως τις εκπομπές, αν και τις μειώνει έως και 90%), αλλά είναι «ακόμα εξαιρετικά ακριβό και απαγορευτικό», λέει ο Andrew Buchanan, διευθυντής του ομίλου κυκλικής οικονομίας στο Ινστιτούτο Επεξεργασίας Υλικών, ενός μη κερδοσκοπικού οργανισμού που ερευνά προηγμένα υλικά με σκοπό την απεξάρτηση από τον άνθρακα σε επίπεδο βιομηχανίας.
«Το ενεργειακό κόστος είναι η μεγαλύτερη δαπάνη για τους παραγωγούς χάλυβα. Έτσι, μια λύση που μειώνει αυτό το κόστος είναι αυτόματα ελκυστική. Θα μπορούσε να βοηθήσει στον μετασχηματισμό της βιομηχανίας σε παγκόσμιο επίπεδο, όχι μόνο σε μέρη όπως η Ευρωπαϊκή Ένωση όπου η νομοθεσία πιέζει για ταχύτερες αλλαγές», υποστηρίζει ο Buchanan.
Με έναν νέο γύρο χρηματοδότησης από την At One Ventures, μια εταιρεία VC που ιδρύθηκε από τον πρώην ηγέτη της Google X, Tom Chi, η Helios σχεδιάζει να επιδείξει την τεχνολογία της σε μεγαλύτερη κλίμακα και να αρχίσει να κατασκευάζει πιλοτικές μονάδες. Ταυτόχρονα, προετοιμάζει την τεχνολογία για χρήση σε επερχόμενες σεληνιακές αποστολές τα επόμενα δύο χρόνια. Αλλά η τεχνολογία που θα εφαρμοστεί στην παραγωγή χάλυβα, πιθανότατα θα είναι πιο κερδοφόρα. Οι αλλαγές μπορούν να συμβούν σχετικά γρήγορα στον κλάδο, λέει ο Geifman, επειδή είναι σχετικά συγκεντρωμένος παρά το τεράστιο μέγεθός του. «Αν συνεργάζεστε με τους 10 ή 20 μεγαλύτερους παραγωγούς στον κόσμο, αυτό είναι ένα σημαντικό κομμάτι της παγκόσμιας παραγωγής».
Με πληροφορίες από FastCompany.com
