فولاد کم کربن- Low carbon steel-استعلام قیمت فولاد-قیمت فولاد کم کربن
فولاد کم کربن
فولاد کمکربن (Low-Carbon Steel): تعاریف، فناوریهای تولید و مسیر صنعت فولاد به سوی آیندهای پایدار
چکیده
صنعت فولاد به عنوان یکی از ارکان اساسی توسعه اقتصادی و زیرساختهای صنعتی، همواره با چالشهای زیستمحیطی جدی مواجه بوده است. تولید فولاد به روشهای مرسوم، سهم قابلتوجهی از انتشار گازهای گلخانهای جهان را به خود اختصاص میدهد.
فولاد کم کربن
و بر اساس گزارشهای بینالمللی، حدود ۷ تا ۹ درصد از کل انتشار دیاکسید کربن جهانی ناشی از این صنعت است. در این راستا، فولاد کمکربن (Low-Carbon Steel) به عنوان راهکاری اساسی برای کاهش اثرات زیستمحیطی این صنعت حیاتی مطرح شده است.
بر اساس تعریف انجمن جهانی فولاد (worldsteel)، فولاد کمکربن به فولادی اطلاق میشود. که با استفاده از فناوریها و روشهایی تولید میگردد که منجر به کاهش چشمگیر انتشار گازهای گلخانهای نسبت به تولید معمولی میشود.
این مقاله با استناد به منابع معتبر بینالمللی از جمله worldsteel. گزارشهای علمی و دادههای صنعتی بهروز، به بررسی جامع تعاریف، فناوریهای تولید، اصطلاحات مرتبط و چشمانداز فولاد کمکربن در صنعت فولاد جهان میپردازد. همچنین، تمایز میان مفاهیمی همچون فولاد سبز (Green Steel)، فولاد پاک (Clean Steel). فولاد خنثی از نظر کربن (Carbon-Neutral Steel) و فولاد کمکربن مورد بررسی قرار میگیرد.
کلیدواژهها: فولاد کمکربن، Low-Carbon Steel، فولاد سبز، Green Steel، صنعت فولاد، انتشار گازهای گلخانهای، هیدروژن سبز
۱. مقدمه
از آغاز انقلاب صنعتی، تولید آهن و فولاد به طور جداییناپذیری با زغالسنگ و سوختهای فسیلی گره خورده است. این وابستگی تاریخی، اگرچه امکان تولید انبوه و توسعه زیرساختهای مدرن را فراهم آورده است. اما در عین حال صنعت فولاد را به یکی از بزرگترین تولیدکنندگان گازهای گلخانهای در جهان تبدیل کرده است. بر اساس گزارشهای بینالمللی، صنعت فولاد مسئول انتشار حدود ۷ تا ۹ درصد از کل دیاکسید کربن جهانی میباشد. با افزایش آگاهی جهانی نسبت به تغییرات اقلیمی و تشدید قوانین زیستمحیطی. صنعت فولاد در حال گذار به سمت روشهای تولید با انتشار کمتر کربن است.
انجمن جهانی فولاد (worldsteel) به عنوان مرجع اصلی این صنعت. در سالهای اخیر با انتشار اسناد سیاستی و راهنماهای فنی، مسیر روشنی برای تحول صنعت فولاد به سوی تولید کمکربن ترسیم کرده است.
این تحول نهتنها یک الزام زیستمحیطی، بلکه یک ضرورت اقتصادی و رقابتی برای فولادسازان در سراسر جهان محسوب میشود. در سال ۲۰۲۵، انجمن جهانی فولاد سیاستنامه بهروز شده خود را با عنوان “تغییرات اقلیمی و تولید آهن و فولاد” منتشر کرد. که راهکارهای کوتاهمدت و بلندمدت برای کاهش انتشار کربن در این صنعت را تشریح مینماید.
فولاد کم کربن
با این حال، یکی از چالشهای اساسی در مسیر این تحول، عدم شفافیت در تعاریف و اصطلاحات مرتبط با فولاد کمکربن است. عباراتی همچون “فولاد سبز”، “فولاد پاک”، “فولاد بدون کربن” و “فولاد کمکربن” اغلب به جای یکدیگر استفاده میشوند. در حالی که هر یک معانی و مفاهیم متفاوتی دارند. این مقاله با هدف روشنسازی این مفاهیم و ارائه تصویری جامع از وضعیت کنونی. و چشمانداز آینده فولاد کمکربن، به بررسی ابعاد مختلف این موضوع میپردازد.
۲. تعریف فولاد کمکربن از دیدگاه انجمن جهانی فولاد
۲.۱. تعریف رسمی
انجمن جهانی فولاد، فولاد کمکربن (Low-Carbon Steel) را به عنوان فولادی تعریف میکند که با استفاده از فناوریها و روشهایی تولید میشود. که منجر به کاهش چشمگیر انتشار گازهای گلخانهای نسبت به تولید معمولی میگردد. این تعریف ساده و شفاف، بر خلاف بسیاری از اصطلاحات دیگر، به راحتی قابل درک است و معیار روشنی برای شناسایی فولاد کمکربن ارائه میدهد.
فولاد کم کربن
انجمن جهانی فولاد ترجیح میدهد از عبارت “فولاد کمکربن” استفاده کند. چراکه این اصطلاح، مشابه عبارت “برق کمکربن”، به طور شهودی قابل درک است و مفهوم آن روشن میباشد. در مقابل، اصطلاحاتی مانند “فولاد سبز” به دلیل تنوع تفاسیر و کاربردهای بازاریابی، از شفافیت کافی برخوردار نیستند.
۲.۲. فولاد کمکربن در مقابل فولاد سبز
یکی از مهمترین تمایزات مفهومی در این حوزه، تفاوت میان فولاد کمکربن و فولاد سبز (Green Steel) است. انجمن جهانی فولاد به صراحت اعلام کرده است که از عبارت “فولاد سبز” استفاده نمیکند. چراکه این اصطلاح توسط گروههای مختلف به معانی گوناگونی به کار میرود. و اغلب در زمینه بازاریابی محصولات جدید با رویکرد زیستمحیطی مورد استفاده قرار میگیرد.
بر اساس تحلیل انجمن جهانی فولاد، “فولاد سبز” تاکنون برای اشاره به موارد زیر استفاده شده است:
- فولاد تولید شده با استفاده از فناوریهای پیشرفته
- فولاد تولید شده از قراضه (فولاد بازیافتی)
- فولاد بازتولید و استفاده مجدد شده
- فولاد معمولی که انتشار کربن آن از طریق خرید واحدهای کربن یا کربنافست جبران شده است
این تنوع در معانی، باعث شده است که اصطلاح “فولاد سبز” فاقد دقت و شفافیت لازم برای استفاده در مباحث فنی و سیاستگذاری باشد. به همین دلیل، انجمن جهانی فولاد استفاده از عبارت “فولاد کمکربن” را به عنوان جایگزینی دقیقتر و شفافتر توصیه میکند.
۲.۳. سایر اصطلاحات مرتبط
فولاد پاک (Clean Steel): این اصطلاح در صنعت فولاد معنای فنی مشخصی دارد و به فولادهایی اشاره میکند. که دارای سطح بسیار پایینی از ناخالصیها، اکسیدها، اجزاء غیرفلزی یا کربن محلول در فلز هستند. بنابراین، “فولاد پاک” یک مفهوم متالورژیکی است و با میزان انتشار کربن در فرآیند تولید ارتباط مستقیمی ندارد.
فولاد کم کربن
فولاد بدون کربن (Carbon-Free Steel): استفاده از این اصطلاح برای فولاد با چالش مفهومی مواجه است. چراکه فولاد بدون کربن در واقع آهن خالص است و برای تبدیل آهن به فولاد. باید مقدار مشخصی کربن (که معمولاً از منابع غیرفسیلی تأمین میشود) به آن افزوده گردد. بنابراین، “فولاد بدون کربن” یک عبارت متناقض محسوب میشود.
فولاد خنثی از نظر کربن (Carbon-Neutral Steel): این اصطلاح به فولادی اطلاق میشود. که در آن تعادلی بین میزان گازهای گلخانهای منتشرشده در حین تولید و گازهای جذبشده از جو برقرار شده باشد. به عبارت دیگر، اگر بتوان انتشار کربن ناشی از تولید فولاد را با جذب کربن از جو جبران کرد. میتوان از فولاد حاصل به عنوان “فولاد خنثی از نظر کربن” یا “فولاد با کربن خالص صفر” نام برد.
۳. فناوریهای تولید فولاد کمکربن
صنعت فولاد جهان در حال توسعه و راهاندازی نسل جدیدی از فناوریهای تولید است که با کربن بسیار کمتری نسبت به گذشته، فولاد تولید میکنند. در سال ۲۰۲۱، بیشتر فولاد تولیدی جهان با استفاده از احیاکنندههای مبتنی بر سوختهای فسیلی تولید میشد. با این حال، بسیاری از فولادسازان پیشرو، فناوریهایی را به کار گرفتهاند. که میزان تولید گازهای گلخانهای را در فرآیند مرکزی تولید به میزان قابلتوجهی کاهش میدهد.
۳.۱. فناوریهای مبتنی بر هیدروژن
یکی از امیدوارکنندهترین مسیرها برای تولید فولاد کمکربن، استفاده از هیدروژن به جای زغالسنگ به عنوان عامل احیاکننده در فرآیند تولید آهن اسفنجی است. در این روش، هیدروژن (که میتواند از منابع تجدیدپذیر یا هیدروژن آبی تولید شود). جایگزین کک و زغالسنگ میشود و محصول جانبی این فرآیند به جای دیاکسید کربن، بخار آب است.
۳.۱.۱. پروژه آزمایشی متالوژی هیدروژن HBIS
شرکت HBIS، یک فولادساز چینی، در حال ساخت یک پروژه آزمایشی متالوژی هیدروژن با ظرفیت ۱.۲ میلیون تن است. این پروژه با استفاده از فناوریهای هیدروژن سبز و آبی، به بررسی مسیرهای انتشار صفر دیاکسید کربن در فرآیند ساخت آهن و فولاد میپردازد.
۳.۱.۲. آزمایشات هیدروژن در کورههای بلند
شرکتهای تیسنکروپ (Thyssenkrupp) و نیون استیل (Nippon Steel) یک سری آزمایشات را برای استفاده از هیدروژن در کورههای بلند آغاز کردهاند. که هدف آن کاهش قابلتوجه انتشار دیاکسید کربن ناشی از ساخت فولاد است.
فولاد کم کربن
۳.۱.۳. پروژه HISARNA تاتا استیل
شرکت تاتا استیل (Tata Steel) در حال توسعه فناوری نوآورانه جدید ذوب آهن از طریق پروژه HISARNA خود است. که با هدف کاهش چشمگیر انتشار کربن در فرآیند تولید فولاد طراحی شده است.
۳.۱.۴. خط تولید یک میلیون تنی نزدیک به صفر کربن چین
در دسامبر ۲۰۲۵، چین اولین خط تولید فولاد نزدیک به صفر کربن با ظرفیت یک میلیون تن را در کارخانه ژانجیانگ (Zhanjiang). شرکت بائوو استیل (Baowu Steel) به بهرهبرداری کامل رساند. این خط تولید از یک کوره شفت هیدروژنی با ظرفیت یک میلیون تن در سال. همراه با یک کوره قوس الکتریکی و خط ریختهگری مداوم تشکیل شده است.
فناوری این پروژه، فرآیند متالورژی هیدروژنی و ذوب الکتریکی پیشرفته را به کار گرفته. و کک سنتی را با هیدروژن به عنوان عامل احیاکننده اصلی جایگزین کرده است. این خط تولید عمدتاً از آهن اسفنجی احیا شده مستقیم (DRI) و قراضه فولادی. به عنوان مواد اولیه برای تولید اسلبهای با انتشار کم کربن استفاده میکند. انتظار میرود این پروژه سالانه بیش از ۳.۱۴ میلیون تن کاهش انتشار کربن داشته باشد.
۳.۲. فناوریهای تبدیل گازهای زائد
۳.۲.۱. پروژه Steelanol آرسلومیتال
شرکت آرسلومیتال (ArcelorMittal) در حال ساخت تأسیساتی در مقیاس بزرگ در بلژیک است که گازهای زائد کارخانههای فولادی را به اتانول تبدیل میکند. این اتانول میتواند در طیف وسیعی از برنامهها از جمله تولید سوختهای مصنوعی استفاده شود. یک تأسیسات تجاری مشابه با تولید ۲۰ میلیون لیتر اتانول برای فروش در سال اول بهرهبرداری. در سال ۲۰۱۸ توسط شوگانگ استیل (Shougang Steel) در چین شروع به کار کرد.
۳.۳. استفاده از زغالسنگ زیستی
کارخانه آکو ورده (Aço Verde) در برزیل از زغالسنگ زیستی (زغالسنگ تولید شده از منابع تجدیدپذیر). به میزان ۱۰۰ درصد برای تولید محصولات فولادی و آهن کمکربن استفاده میکند.
۳.۴. فناوریهای نوین و پیشرفتهای اخیر
۳.۴.۱. تولید فولاد سبز با انرژی خورشیدی و هیدروژن
تحقیقات علمی در سال ۲۰۲۶ نشان داد که امکان تولید فولاد سبز. با استفاده از انرژی خورشیدی متمرکز، ذخیرهسازی کلسیم-حلقوی و احیای مستقیم مبتنی بر هیدروژن وجود دارد. این سیستم یکپارچه به بازده کلی توان ۳۷.۷ درصد و بازده اکسرژی کل ۱۰.۰۷ درصد دست یافت. و انتشار CO2 چرخه عمر را نسبت به روشهای مرسوم کوره بلند تا ۹۹.۲ درصد کاهش میدهد.
۳.۴.۲. پروژه SuSteelAG در نامیبیا
در آوریل ۲۰۲۶، کنسرسیوم SuSteelAG برای اولین بار در مقیاس صنعتی، سنگ آهن استرالیایی با عیار نسبتاً پایین (حدود ۵۶ درصد). را در سایت اوشیولا (Oshivela) در نامیبیا به آهن احیا شده مستقیم (DRI) تبدیل کرد. این دستاورد نشان میدهد که فناوریهای مبتنی بر هیدروژن حتی با سنگآهن با عیار پایینتر نیز قابل اجرا هستند.
۳.۴.۳. کاهش انتشار کربن به زیر ۱۵۰ کیلوگرم
پروژهای در جینگجیانگ (Jingjiang) چین با هدف کاهش انتشار کربن به ازای هر تن فولاد به زیر ۱۵۰ کیلوگرم. و در نهایت به زیر ۱۲۰ کیلوگرم طراحی شده است. که نسبت به روشهای معمولی بیش از ۹۰ درصد کاهش انتشار را به همراه خواهد داشت.
۴. چشمانداز و چالشهای پیشرو
۴.۱. تغییر تعاریف در طول زمان
یکی از نکات مهمی که انجمن جهانی فولاد به آن اشاره کرده است، این است. که آنچه امروز به عنوان فولاد کمکربن در مدنظر قرار دارد. ممکن است تا سال ۲۰۵۰ با تغییر مقررات، فناوریها و انتظارات جدید جامعه، کاملاً تغییر کرده باشد. به عبارت دیگر، تعریف فولاد کمکربن یک مفهوم پویا و تکاملیابنده است که با پیشرفت فناوری و افزایش الزامات زیستمحیطی، بهروزرسانی خواهد شد.
فولاد کم کربن
۴.۲. چالش رسیدن به انتشار صفر
برای اینکه فولاد را بتوان “کاملاً بدون کربن” نامید، باید بدون هیچ گونه انتشار دیاکسید کربن تولید شود. با این حال، رسیدن به این سطح بسیار دشوار است. و تصور وجود یک فناوری تولید که بتواند در حال حاضر به این هدف دست یابد، دشوار مینماید. علاوه بر این، همانطور که اشاره شد، فولاد به طور ذاتی باید حاوی مقداری کربن باشد. زیرا همین امر باعث تمایز آن از آهن خالص میشود.
۴.۳. نقش هیدروژن در آینده صنعت فولاد
تحقیقات علمی نشان میدهد که هیدروژن میتواند انتشار گازهای گلخانهای از بخش آهن و فولاد را به طور قابلتوجهی کاهش دهد. و بسیاری از کشورها در حال بررسی این بخش از فناوری هستند. بر اساس مطالعه منتشر شده در مجله Nature در سال ۲۰۲۵. مسیرهای فناورانه مقرونبهصرفه برای کاهش کربن در صنعت فولاد شامل احیای گاز طبیعی با جذب کربن و تولید فولاد مبتنی بر هیدروژن سبز است. پس از سال ۲۰۴۰، تولید فولاد مبتنی بر هیدروژن سبز میتواند سهم قابلتوجهی در کاهش انتشار کربن داشته باشد.
فولاد کم کربن
۴.۴. دستاوردهای صنعت فولاد در مسیر کاهش کربن
در سال ۲۰۲۴، شرکت EMSTEEL موفق شد شدت انتشار گازهای گلخانهای خود را نسبت به سال ۲۰۱۹ تا ۲۸ درصد کاهش دهد. و به میزان ۰.۶۷ تن CO₂ به ازای هر تن فولاد برسد. این شرکت با استفاده از هیدروژن سبز در تولید آهن اسفنجی، گامهای مؤثری در مسیر تولید فولاد کمکربن برداشته است.
۵. نتیجهگیری
گذار صنعت فولاد به سوی تولید با انتشار کمتر کربن، یکی از مهمترین تحولات این صنعت در قرن حاضر محسوب میشود. این تحول نهتنها پاسخی به الزامات زیستمحیطی و تغییرات اقلیمی است. بلکه فرصتی برای نوآوری. افزایش بهرهوری و ایجاد مزیت رقابتی برای فولادسازان پیشرو فراهم میآورد.
نخست، انجمن جهانی فولاد با ارائه تعریف شفاف از فولاد کمکربن به عنوان فولادی که با استفاده از فناوریها و روشهایی تولید میشود. که منجر به کاهش چشمگیر انتشار گازهای گلخانهای نسبت به تولید معمولی میگردد. گام مهمی در جهت شفافسازی این حوزه برداشته است.
فولاد کم کربن
دوم، تمایز قائل شدن میان مفاهیمی همچون “فولاد سبز”، “فولاد پاک”، “فولاد بدون کربن” و “فولاد کمکربن” از اهمیت ویژهای برخوردار است. در حالی که “فولاد سبز” اصطلاحی با تفاسیر متنوع و اغلب بازاریابی است، “فولاد کمکربن” تعریفی دقیق و قابل اندازهگیری دارد. “فولاد پاک” نیز مفهوم متالورژیکی متفاوتی دارد و به خلوص آلیاژ اشاره میکند، نه میزان انتشار کربن.
سوم، فناوریهای نوین تولید فولاد کمکربن با سرعت چشمگیری در حال توسعه هستند. از استفاده از هیدروژن به جای زغالسنگ در کورههای بلند و کورههای شفت. تا تبدیل گازهای زائد به اتانول و استفاده از زغالسنگ زیستی، همگی نشاندهنده عزم جدی صنعت فولاد برای کاهش اثرات زیستمحیطی خود هستند.
چهارم، دستاوردهای اخیر از جمله راهاندازی اولین خط تولید یک میلیون تنی نزدیک به صفر کربن در چین توسط بائوو استیل در دسامبر ۲۰۲۵. تولید فولاد سبز با انرژی خورشیدی و هیدروژن با کاهش ۹۹.۲ درصدی انتشار CO2. و کاهش انتشار کربن به زیر ۱۵۰ کیلوگرم به ازای هر تن فولاد. نشان میدهد که صنعت فولاد در مسیر تحقق اهداف بلندمدت کاهش کربن گامهای مؤثری برداشته است.
پنجم، با وجود پیشرفتهای قابلتوجه، چالشهایی نظیر هزینههای بالای سرمایهگذاری در فناوریهای نوین. نیاز به زیرساختهای تولید و توزیع هیدروژن سبز، و تغییر تعاریف و انتظارات در طول زمان، همچنان پیشروی صنعت فولاد قرار دارد. با این حال، پژوهشهای علمی نشان میدهد که مسیرهای مقرونبهصرفه برای کاهش کربن در صنعت فولاد وجود دارد.
ششم، با توجه به رشد روزافزون تقاضا برای محصولات با ردپای کربن پایین در بازارهای جهانی. سرمایهگذاری در توسعه فناوریهای تولید فولاد کمکربن نهتنها یک الزام زیستمحیطی. بلکه یک ضرورت اقتصادی و استراتژیک برای فولادسازان در سراسر جهان محسوب میشود. صنعت فولاد با اتکا به نوآوری، همکاریهای بینالمللی و تعهد به توسعه پایدار. میتواند نقش خود را در اقتصاد جهانی حفظ کرده. و در عین حال، سهم خود را در کاهش تغییرات اقلیمی ایفا نماید.
منابع و مآخذ
worldsteel (World Steel Association). Climate change and the production of iron and steel – 2025. Available at: https://worldsteel.org. [تعریف فولاد کمکربن به عنوان فولادی که با استفاده از فناوریها و روشهایی تولید میشود. که منجر به کاهش چشمگیر انتشار گازهای گلخانهای نسبت به تولید معمولی میگردد]
worldsteel. What we mean when we talk about low-carbon steel. 2021. Available at: https://worldsteel.org. [ترجیح انجمن جهانی فولاد برای استفاده از عبارت “فولاد کمکربن” به جای “فولاد سبز” به دلیل شفافیت بیشتر، و بررسی تفاسیر مختلف از “فولاد سبز”]
worldsteel. 我们谈论的术语“低碳钢”指的是什么?. 2021. Available at: https://worldsteel.org. [تعاریف مرتبط با فولاد کمکربن و تمایز آن از فولاد سبز]
SASAC (State-owned Assets Supervision and Administration Commission of China). China Launches First Million-Tonne Near-Zero-Carbon Steel Production Line. January 2026. Available at: https://en.sasac.gov.cn. [راهاندازی اولین خط تولید یک میلیون تنی فولاد نزدیک به صفر کربن در کارخانه ژانجیانگ بائوو استیل در دسامبر ۲۰۲۵]
Xinhua News. Yearender-China Focus: Innovation is making China’s traditional industries greener, cleaner. December 2025. Available at: https://www.china.org.cn. [جزئیات خط تولید هیدروژنی با ظرفیت یک میلیون تن شامل کوره شفت هیدروژنی، کوره قوس الکتریکی و خط ریختهگری مداوم]
فولاد کم کربن
CGTN. China launches first million-tonne near-zero-carbon steel line. December 2025. Available at: https://news.cgtn.com. [استفاده از فرآیند متالورژی هیدروژنی و ذوب الکتریکی پیشرفته با جایگزینی هیدروژن به جای کک]
China Daily. Jingjiang starts near-zero carbon green steel trial. June 2026. Available at: https://subsites.chinadaily.com.cn. [هدف کاهش انتشار کربن به ازای هر تن فولاد به زیر ۱۵۰ کیلوگرم و نهایتاً زیر ۱۲۰ کیلوگرم]
ScienceDirect. A fully off-grid green steel production: Integrating concentrated solar power, calcium-looping storage, and hydrogen-based direct reduction. August 2026. [کاهش ۹۹.۲ درصدی انتشار CO2 چرخه عمر نسبت به روشهای مرسوم کوره بلند]
Nature. Technological pathways for cost-effective steel decarbonization. October 2025. [مسیرهای فناورانه مقرونبهصرفه برای کاهش کربن در صنعت فولاد، شامل احیای گاز طبیعی با جذب کربن و تولید فولاد مبتنی بر هیدروژن سبز]
SteelRadar. Winners of the 2025 Steelie Awards announced. October 2025. [کاهش ۲۸ درصدی شدت انتشار گازهای گلخانهای EMSTEEL به ۰.۶۷ تن CO₂ به ازای هر تن فولاد]
worldsteel. worldsteel veröffentlicht aktualisiertes Strategiepapier zum Klimawandel. November 2025. [سیاستنامه بهروز شده انجمن جهانی فولاد در مورد تغییرات اقلیمی و تولید آهن و فولاد]
BAM (Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung). A milestone for green steel: SuSteelAG consortium achieves hydrogen-based ore reduction on an industrial scale. April 2026. [تبدیل سنگ آهن با عیار پایین به آهن احیا شده مستقیم در مقیاس صنعتی در نامیبیا]
