นวัตกรรมในอนาคตในเทคโนโลยีการผลิตเหล็ก

ด้วยความต้องการเหล็กสูง อุตสาหกรรมกำลังเตรียมพร้อมสำหรับยุคใหม่ของการผลิตเหล็กที่เน้นเทคโนโลยี การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ไม่ได้เกี่ยวกับความก้าวหน้าเพียงอย่างเดียว แต่ยังเกี่ยวกับการปกป้องสิ่งแวดล้อมและการปรับปรุงความยั่งยืนอีกด้วย ในบทความนี้ ผมจะพูดถึงว่าอุตสาหกรรมกำลังพัฒนาไปในด้านต่าง ๆ เช่น AI พลังงานหมุนเวียน และประเทศอื่น ๆ ที่กำลังสร้างวัสดุใหม่ที่ลดการปล่อยคาร์บอนแต่ยังคงให้สมรรถนะที่ยอดเยี่ยม

อุตสาหกรรมเหล็กมักพึ่งพากระบวนการเตาหลอมที่ก่อให้เกิดมลพิษอย่างมากในการผลิตเหล็ก ซึ่งส่งผลให้มีการปล่อยคาร์บอนจำนวนมาก แต่อย่างไรก็ตาม ในช่วงเวลาที่ผ่านมา การนวัตกรรมได้นำมาซึ่งการเปลี่ยนแปลง เตา EAF (Electric Arc Furnace) กำลังได้รับความนิยมมากขึ้นเนื่องจากใช้เศษเหล็กเป็นวัตถุดิบและมีประสิทธิภาพด้านพลังงานสูงกว่ามาก ด้วยความสามารถใหม่ของเตา EAF ผู้ผลิตสามารถพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิลน้อยลง และสามารถลดการปล่อยมลพิษได้อย่างมาก นอกจากนี้ การเปลี่ยนไปใช้ AI และ ML ก็กำลังปรับปรุงสายการผลิต การบำรุงรักษา ระบบควบคุมคุณภาพ และที่สำคัญที่สุดคือการเพิ่มผลผลิตพร้อมลดของเสีย

ร่วมกับนั้นคือการพัฒนาเทคนิคใหม่ที่นำไฮโดรเจนมาใช้ในกระบวนการผลิตเหล็ก อุตสาหกรรมกำลังเห็นถึงการเกิดขึ้นของกระบวนการลดโดยตรงที่ใช้ไฮโดรเจนเป็นทางเลือกที่ยอมรับได้สำหรับการทดแทนแหล่งปล่อยคาร์บอน หากใช้ไฮโดรเจนแทนถ่านหิน ตลาดเหล็กจะมีโอกาสอย่างมหาศาล เพราะการปล่อยมลพิษที่เกี่ยวข้องกับการผลิตจะลดลงจนน้อยมาก มีการศึกษาทดลองหลายครั้งที่ได้ปรากฏออกมาแล้ว และการให้ความสนใจกับการพัฒนาเทคโนโลยีไฮโดรเจนดูเหมือนจะเป็นแนวโน้มใหม่ที่ผู้ผลิตเหล็กชั้นนำนำมาใช้

นอกเหนือจากนวัตกรรมในกระบวนการแล้ว การสร้างวัสดุใหม่ๆ กำลังเปลี่ยนโฉมอุตสาหกรรมเหล็ก การผลิตเหล็กความแข็งสูงขั้นสูง (AHSS) และเหล็กความแข็งสูงมาก (UHSS) ซึ่งอยู่ในช่วงพัฒนาในปัจจุบัน มุ่งเน้นที่จะตอบสนองความต้องการด้านเหล็กสำหรับรถยนต์และอาคาร การใช้วัสดุเหล่านี้ไม่เพียงแต่ตอบโจทย์ความต้องการเชิงโครงสร้างเท่านั้น แต่ยังเป็นส่วนประกอบที่ช่วยลดน้ำหนัก ซึ่งเพิ่มประสิทธิภาพในการลดค่าใช้จ่ายเชื้อเพลิงของยานพาหนะและการปล่อยคาร์บอนจากโครงสร้างอีกด้วย

เศรษฐกิจหมุนเวียนมีผลกระทบอย่างใกล้ชิดต่อการพัฒนานวัตกรรมของเทคโนโลยีที่ใช้ในการรีไซเคิลวัสดุ ในอุตสาหกรรมการผลิตเหล็ก ระบบลูปปิดมุ่งเน้นที่จะเพิ่มประสิทธิภาพของการรวบรวมทรัพยากรโดยการแปรรูปเศษเหล็กจากของเสียในรอบการผลิต สิ่งเหล่านี้ยังรวมถึงการนำเศษเหล็กที่ถูกบดไปใช้ในรอบการผลิตถัดไป การพัฒนาเช่นนี้ช่วยให้ธุรกิจสามารถสร้างแบบจำลองที่ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยลง โดยการสร้างระบบธุรกิจที่มีประสิทธิภาพซึ่งใช้วัสดุรีไซเคิลในของเสีย ในโลกและสังคมที่ให้ความสำคัญกับระบบนิเวศ ของเสียถูกเปลี่ยนเป็นคุณค่า

นอกจากนี้ การพัฒนาในเตาอาร์กไฟฟ้า เทคโนโลยีการผลิตไฮโดรเจน และวัสดุใหม่อื่น ๆ กำลังเปลี่ยนแปลงอุตสาหกรรมใหม่ การนำระบบใหม่ ๆ มาใช้ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ในอุตสาหกรรมเหล็ก และเปิดทางให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางเทคโนโลยีในภาคการแปรรูปวัสดุรองหลายด้าน การเปลี่ยนแปลงที่น่าสนใจเหล่านี้เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและมีประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจ นอกจากนี้ วัสดุที่สามารถดักจับและเก็บคาร์บอนจากอากาศกำลังจะถูกพัฒนาขึ้น หวังว่ารุ่นต่อไปจะเรียนรู้ที่จะยอมรับแนวปฏิบัติที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและได้รับประโยชน์ที่คาดหวังอย่างมาก