شہر میں ووبرن، میساچوسٹس، بوسٹن کے بالکل شمال میں ایک مضافاتی علاقہ، انجینئرز اور سائنس دانوں کے ایک کیڈر نے سفید کوٹوں میں ملبوس اینٹوں کے سائز کے، گن میٹل-گرے سٹیل کے انگوٹوں کے ایک منظم ڈھیر کا معائنہ کیا جو ایک میز پر نیین سے روشن لیب کی جگہ کے اندر ہے۔
وہ جس چیز کو دیکھ رہے تھے وہ اسٹیل کی ایک کھیپ تھی جسے مینوفیکچرنگ کے ایک جدید طریقہ کا استعمال کرتے ہوئے بنایا گیا تھا۔ بوسٹن میٹل، ایک کمپنی جس نے ایک دہائی قبل MIT سے باہر نکلا تھا، امید کرتا ہے کہ صدیوں سے مصر کے بنائے جانے کے طریقے کو ڈرامائی طور پر نئی شکل دے گی۔ اس کے ایسک سے لوہے کو الگ کرنے کے لیے بجلی کا استعمال کرتے ہوئے، فرم کا دعویٰ ہے کہ وہ کاربن ڈائی آکسائیڈ کو چھوڑے بغیر اسٹیل بنا سکتی ہے، جو گرین ہاؤس گیسوں کے اخراج کے لیے دنیا کی بدترین صنعتوں میں سے ایک کو صاف کرنے کا راستہ پیش کرتی ہے۔
انجینئرنگ اور تعمیرات کے لیے ایک ضروری ان پٹ، اسٹیل دنیا میں سب سے زیادہ مقبول صنعتی مواد میں سے ایک ہے، 2 ارب ٹن سالانہ پیدا ہوتا ہے۔ یہ کثرت، تاہم، کے لئے ایک کھڑی قیمت پر آتا ہے ماحول. سٹیل میکنگ اکاؤنٹس 7 فیصد تک 11 عالمی گرین ہاؤس گیسوں کے اخراج کی وجہ سے، یہ ماحولیاتی آلودگی کے سب سے بڑے صنعتی ذرائع میں سے ایک ہے۔ اور کیونکہ پیداوار ہو سکتی ہے۔ اضافہ 2050 تک ایک تہائی تک یہ ماحولیاتی بوجھ بڑھ سکتا ہے۔
یہ موسمیاتی بحران سے نمٹنے کے لیے ایک اہم چیلنج ہے۔ اقوام متحدہ کا کہنا ہے کہ صنعتی کاربن کے اخراج کو نمایاں طور پر کم کرنا 1.5 کے پیرس موسمیاتی معاہدے کے تحت طے شدہ 2015 ڈگری سیلسیس کے نشان کے نیچے گلوبل وارمنگ کو برقرار رکھنے کے لیے ضروری ہے۔ ایسا کرنے کے لیے، سٹیل اور دیگر بھاری صنعتوں کے اخراج میں 93 تک 2050 فیصد کمی ہو گی۔ اندازوں کے مطابق بین الاقوامی توانائی ایجنسی کی طرف سے.
اخراج کو کم کرنے کے لیے حکومتوں اور سرمایہ کاروں کی جانب سے بڑھتے ہوئے دباؤ کا سامنا کرتے ہوئے، اسٹیل بنانے والے متعدد کمپنیاں، جن میں بڑے پروڈیوسر اور اسٹارٹ اپ دونوں شامل ہیں، کم کاربن ٹیکنالوجیز کے ساتھ تجربہ کر رہے ہیں جو روایتی کاربن سے بھرپور مینوفیکچرنگ کے بجائے ہائیڈروجن یا بجلی استعمال کرتی ہیں۔ ان میں سے کچھ کوششیں تجارتی حقیقت کے قریب ہیں۔
پیرس میں قائم ایک تحقیقی تھنک ٹینک IDDRI کے توانائی کے ماہر معاشیات کرس باٹیلے نے کہا، "ہم جس چیز کے بارے میں بات کر رہے ہیں وہ سرمایہ دارانہ، خطرے سے بچنے والی صنعت ہے جہاں خلل بہت کم ہوتا ہے۔" لہذا، انہوں نے مزید کہا، "یہ دلچسپ ہے" کہ ایک ساتھ بہت کچھ ہو رہا ہے۔
پھر بھی، ماہرین اس بات پر متفق ہیں کہ ایک عالمی صنعت کو تبدیل کرنا جو بدل گیا۔ $ 2.5 ٹریلین 2017 میں اور اس سے زیادہ ملازمین 6 لاکھ افراد بہت زیادہ محنت کریں گے. عالمی آب و ہوا کے اہداف تک پہنچنے کے لیے وقت میں نئے عمل کو بڑھانے میں عملی رکاوٹوں کے علاوہ، چین کے بارے میں خدشات ہیں، جہاں دنیا کا نصف سے زیادہ اسٹیل بنایا جاتا ہے اور جس کے اسٹیل سیکٹر کو کاربنائز کرنے کے منصوبے مبہم ہیں۔
"یقینی طور پر اس طرح کی صنعت کو ڈیکاربونائز کرنا کوئی آسان حل نہیں ہے،" بٹیل نے کہا۔ "لیکن کوئی چارہ نہیں ہے۔ اس شعبے کا مستقبل اور ہماری آب و ہوا کا انحصار صرف اسی پر ہے۔
________
جدید فولاد سازی شامل ہے۔ پیداوار کے کئی مراحل۔ عام طور پر، لوہے کو کچل کر سنٹر (ایک کھردرا ٹھوس) یا چھروں میں بدل دیا جاتا ہے۔ الگ الگ، کوئلے کو پکا کر کوک میں تبدیل کیا جاتا ہے۔ اس کے بعد ایسک اور کوک کو چونا پتھر کے ساتھ ملا کر ایک بڑی بلاسٹ فرنس میں کھلایا جاتا ہے جہاں نیچے سے انتہائی گرم ہوا کا بہاؤ متعارف کرایا جاتا ہے۔ زیادہ درجہ حرارت میں، کوک جلتا ہے اور اس مرکب سے مائع آئرن پیدا ہوتا ہے، جسے پگ آئرن یا بلاسٹ فرنس آئرن کہا جاتا ہے۔ پگھلا ہوا مواد پھر آکسیجن کی بھٹی میں چلا جاتا ہے، جہاں اسے واٹر کولڈ لانس کے ذریعے خالص آکسیجن سے اڑا دیا جاتا ہے، جو کاربن کو خام سٹیل کو حتمی مصنوعات کے طور پر چھوڑنے پر مجبور کرتا ہے۔
یہ طریقہ، جسے پہلی بار انگریز انجینئر ہنری بیسمر نے 1850 کی دہائی میں پیٹنٹ کیا تھا، مختلف طریقوں سے کاربن ڈائی آکسائیڈ کا اخراج پیدا کرتا ہے۔ سب سے پہلے، بلاسٹ فرنس میں کیمیائی رد عمل کے نتیجے میں اخراج ہوتا ہے، کیونکہ کوک اور چونا پتھر میں پھنسا ہوا کاربن ہوا میں آکسیجن کے ساتھ منسلک ہو کر کاربن ڈائی آکسائیڈ کو بطور پروڈکٹ بناتا ہے۔ اس کے علاوہ، جیواشم ایندھن کو عام طور پر دھماکے کی بھٹی کو گرم کرنے اور سنٹرنگ اور پیلیٹائزنگ پلانٹس کے ساتھ ساتھ کوک اوون کو بھی جلایا جاتا ہے، جو اس عمل میں کاربن ڈائی آکسائیڈ کا اخراج کرتے ہیں۔
زیادہ سے زیادہ 70 فیصد دنیا کا سٹیل اس طرح پیدا ہوتا ہے، پیدا ہوتا ہے۔ تقریباً دو ٹن کاربن ڈائی آکسائیڈ ہر ایک ٹن سٹیل کے لیے۔ دی باقی 30 فیصد تقریباً تمام الیکٹرک آرک فرنسوں کے ذریعے بنایا جاتا ہے، جو اسٹیل کو پگھلانے کے لیے برقی رو کا استعمال کرتے ہیں—بڑے پیمانے پر ری سائیکل شدہ سکریپ—اور CO2 کا اخراج بہت کم ہے۔ دھماکے کی بھٹیوں سے زیادہ
سان فرانسسکو میں قائم انرجی اینڈ کلائمیٹ پالیسی فرم انرجی انوویشن میں انڈسٹری پروگرام کے ڈائریکٹر اور ماڈلنگ کے سربراہ جیفری ریس مین نے کہا کہ لیکن اسکریپ کی محدود فراہمی کی وجہ سے مستقبل کی تمام طلب اس طرح پوری نہیں کی جا سکتی۔ انہوں نے کہا کہ صحیح پالیسیوں کے ساتھ، ری سائیکلنگ 45 میں عالمی طلب کا 2050 فیصد تک فراہم کر سکتی ہے۔ "بقیہ بنیادی ایسک پر مبنی اسٹیل کو جعلی بنا کر مطمئن ہو جائیں گے، جہاں سے زیادہ تر اخراج ہوتا ہے۔"
لہذا "اگر اسٹیل کی صنعت اپنے آب و ہوا کے وعدوں کے بارے میں سنجیدہ ہے"، تو انہوں نے مزید کہا، "اسے بنیادی طور پر مواد کو بنانے کے طریقے کو نئی شکل دینا ہو گی- اور بہت جلد ایسا کرنا پڑے گا۔"
________
ایک متبادل ٹیکنالوجی جس کا تجربہ کیا جا رہا ہے وہ کوک کو ہائیڈروجن سے بدل دیتی ہے۔ سویڈن میں، ہائبرٹسٹیل بنانے والی کمپنی SSAB، توانائی فراہم کرنے والے Vattenfall، اور LKAB کے درمیان ایک مشترکہ منصوبہ، لوہے کا ایک پروڈیوسر — ایک ایسا عمل شروع کر رہا ہے جس کا مقصد ایک موجودہ نظام کو دوبارہ تیار کرنا ہے جسے ڈائریکٹ کم شدہ آئرن کہتے ہیں۔ یہ عمل جیواشم ایندھن سے کوک کا استعمال کرتا ہے تاکہ لوہے کے چھروں سے آکسیجن نکالے جا سکے، جس سے لوہے کی ایک غیر محفوظ گولی رہ جاتی ہے جسے سپنج آئرن کہتے ہیں۔
ہائبرٹ طریقہ اس کے بجائے فوسل فری ہائیڈروجن گیس کا استعمال کرتے ہوئے آکسیجن نکالتا ہے۔ گیس الیکٹرولائسز کے ذریعے بنائی گئی ہے، ایک ایسی تکنیک جو برقی رو کا استعمال کرتی ہے- اس صورت میں، فوسل سے پاک توانائی کے ذریعہ سے- پانی کو ہائیڈروجن اور آکسیجن میں الگ کرنے کے لیے۔ (سب سے خالص ہائیڈروجن آج بنا ہے میتھین کے ساتھ، جو جلنے پر CO2 پیدا کرتا ہے۔) نتیجے میں اسفنج آئرن پھر الیکٹرک آرک فرنس میں چلا جاتا ہے، جہاں اسے آخر کار سٹیل میں بہتر کیا جاتا ہے۔ یہ عمل صرف آبی بخارات کو بطور پروڈکٹ جاری کرتا ہے۔
واٹن فال میں انڈسٹری ڈیکاربونائزیشن کے سربراہ میکائیل نورڈلینڈر نے کہا کہ "یہ ٹیکنالوجی کچھ عرصے سے معلوم ہے، لیکن یہ ابھی تک صرف لیب میں ہی کی گئی ہے۔" "ہم یہاں کیا کر رہے ہیں یہ دیکھنا ہے کہ آیا یہ صنعتی سطح پر کام کر سکتا ہے۔"
گزشتہ اگست میں، ہائبرٹ اپنے پہلے سنگ میل پر پہنچا: SSAB، جو حتمی مصنوعات تیار اور فروخت کرتا ہے، فوسل فری سٹیل کی اپنی پہلی کھیپ فراہم کی۔ آٹومیکر وولوو کو، جس نے اسے گاڑیوں کے پروٹو ٹائپ میں استعمال کیا۔. یہ تجارتی پیمانے پر پیداوار کے لیے ایک پلانٹ کی بھی منصوبہ بندی کر رہا ہے، جس کا مقصد 2026 تک مکمل کرنا ہے۔
ایک اور سویڈش وینچر، H2 گرین سٹیل، اسی طرح کا تجارتی پیمانے پر ہائیڈروجن سٹیل پلانٹ تیار کر رہا ہے جس میں نجی سرمایہ کاروں اور کمپنیوں بشمول مرسڈیز بینز، سکینیا، اور IMAS فاؤنڈیشن، Ikea سے منسلک ایک تنظیم سے 105 ملین ڈالر اکٹھے کیے گئے ہیں۔ کمپنی کی منصوبہ بندی 2024 تک پیداوار شروع کرنا اور دہائی کے آخر تک سالانہ 5 ملین ٹن صفر اخراج سٹیل تیار کرنا۔ ہائیڈروجن سے چلنے والی اسٹیل بنانے کی جانچ کرنے والی دیگر کمپنیاں شامل ہیں۔ ArcelorMittal, کی ThyssenKrupp، اور سالزگٹر اے جی جرمنی میں؛ Posco جنوبی کوریا میں؛ اور Voestalpine آسٹریا میں
لوہے کو کم کرنے کے لیے بھی بجلی کا استعمال کیا جا سکتا ہے۔ مثال کے طور پر بوسٹن میٹل نے ایک ایسا عمل تیار کیا ہے جسے پگھلا ہوا آکسائیڈ الیکٹرولیسس کہا جاتا ہے، جس میں کرنٹ ایک خلیے سے گزرتا ہے جس میں خام لوہا ہوتا ہے۔ جیسے جیسے بجلی سیل کے دونوں سروں کے درمیان سفر کرتی ہے اور ایسک کو گرم کرتی ہے، آکسیجن کے بلبلے اٹھتے ہیں (اور جمع کیے جا سکتے ہیں)، جبکہ لوہے کو مائع لوہے میں تبدیل کر دیا جاتا ہے جو سیل کے نچلے حصے میں جمع ہوتا ہے اور وقتاً فوقتاً ٹیپ کیا جاتا ہے۔ صاف شدہ لوہے کو پھر کاربن اور دیگر اجزاء کے ساتھ ملایا جاتا ہے۔
"ہم جو کچھ کرتے ہیں وہ بنیادی طور پر بجلی کے لیے کاربن کو کم کرنے والے ایجنٹ کے طور پر تبدیل کرنا ہے،" ایڈم راوورڈنک نے وضاحت کی، کمپنی کے کاروباری ترقی کے سینئر نائب صدر۔ "یہ ہمیں روایتی فولاد سازی کے مقابلے میں کم توانائی اور کم قدموں میں استعمال کرتے ہوئے بہت اعلیٰ معیار کا سٹیل بنانے کی اجازت دیتا ہے۔" جب تک طاقت جیواشم سے پاک ذرائع سے آتی ہے، اس نے مزید کہا، یہ عمل کاربن کا اخراج نہیں کرتا ہے۔
انہوں نے کہا کہ کمپنی، جو اس وقت اپنی ووبرن سہولت پر تین پائلٹ لائنیں چلاتی ہے، اپنے لیبارٹری کے تصور کو مارکیٹ میں لانے کے لیے کام کر رہی ہے، پچھلے سال 50 ملین ڈالر جمع ہوئے۔ بل گیٹس کی حمایت یافتہ بریک تھرو انرجی وینچرز اور جرمن کار ساز BMW سمیت ایک سرمایہ کار گروپ سے۔ توقع ہے کہ تجارتی پیمانے پر نمائشی پلانٹ 2025 تک شروع ہو جائے گا۔
ایریزونا اسٹیٹ یونیورسٹی میں میٹریل سائنس اور انجینئرنگ کے پروفیسر سریدھر سیتارامن نے کہا، "مجھے لگتا ہے کہ یہ تمام حل اپنی جگہ، مقام، وسائل کی دستیابی، اور ٹارگٹڈ پروڈکٹ پر منحصر ہیں۔" "تاہم فی الحال مجھے نہیں لگتا کہ کوئی اکیلا آپ کو مانگ کو پورا کرنے کے لیے چاندی کی گولی دے گا۔"
آئی ڈی ڈی آر آئی کے انرجی اکانومسٹ باٹیلے نے کہا کہ "ہائیڈروجن کا آغاز ایک قائم شدہ نظام پر ہوتا ہے اور یہ کمرشلائزیشن میں بھی آگے ہے۔" "لیکن خالص صفر سٹیل کی صنعت کو حاصل کرنے کے لیے کاربن سے پاک مزید راستے اختیار کیے جائیں گے، اس لیے میرے خیال میں آخر میں ان سب کے لیے مارکیٹ میں کافی گنجائش ہوگی۔"
________
اگرچہ سبز فولاد سازی کے عمل میں تیزی آتی دکھائی دیتی ہے، لیکن ان کا سامنا کرنے کے لیے بہت سے سنگین چیلنجز باقی ہیں۔ کولوراڈو میں قائم غیر منفعتی تنظیم کے سینئر پرنسپل تھامس کوچ بلینک نے کہا کہ ان میں سب سے اہم قابل تجدید توانائی کے بنیادی ڈھانچے میں وسیع پیمانے پر توسیع ہے جو کہ ان نئے طریقوں کی طرف پوری صنعت میں تبدیلی کی ضرورت ہے۔ راکی ماؤنٹین انسٹی ٹیوٹ. اس کا اندازہ ہے کہ دنیا کو موجودہ پرائمری اسٹیل کی پیداوار کو برقی بنانے کے لیے موجودہ شمسی اور ہوا کے توانائی کے ذرائع سے تین گنا زیادہ کی ضرورت ہوگی۔
ایک اور رکاوٹ لاگت ہے۔ بجلی یا ہائیڈروجن کو تبدیل کرنے کے لیے نئے پودے لگانے اور پرانے پودوں کو دوبارہ بنانے کے لیے بڑے پیمانے پر سرمایہ خرچ کرنا پڑے گا۔ کلین ہائیڈروجن کے طریقہ کار کی صورت میں، اسٹیل کے لیے قیمت کا ٹیگ بڑے پیمانے پر بڑھ جائے گا کیونکہ اسٹیل کے پروڈیوسر کم لاگت والے ہائیڈروجن کے بجائے کم لاگت والے کوکنگ کول کے قریب واقع ہیں، کوچ خالی نے نشاندہی کی۔ "یہ پیشگی اخراجات ممکنہ طور پر اسٹیل اور آخری مصنوعات دونوں کی قیمتوں میں اضافہ کریں گے، کم از کم شروع میں۔"
سان فرانسسکو کے تجزیہ کار رس مین کے مطابق، طلب اور رسد دونوں طرف سے قانون سازی ان اعلیٰ اخراجات کو پورا کرنے اور سبز ٹیکنالوجیز میں مزید سرمایہ کاری کی حوصلہ افزائی کر سکتی ہے۔ انہوں نے کہا کہ حکومتیں عمارتوں اور بنیادی ڈھانچے کے لیے کم کاربن اسٹیل کے استعمال کی ترغیب دے سکتی ہیں تاکہ ریاستی فنڈ سے چلنے والے منصوبوں کو نامزد تعمیراتی مواد کے کم کاربن ورژن استعمال کرنے کی ضرورت ہو۔ وہ ایسی پالیسیاں بھی نافذ کرسکتے ہیں جو ان ممالک سے خریدنا زیادہ مہنگی بناتی ہیں جہاں اخراج کے قوانین کم سخت ہیں۔ اس سے گھریلو پروڈیوسروں کو "مسابقتی رہنے" میں مدد ملے گی کیونکہ کلین اسٹیل کی مارکیٹ "بڑھتی ہے اور نئے پیداواری عمل بڑے پیمانے پر معیشت حاصل کرتے ہیں،" رس مین نے کہا۔
شاید سب سے بڑی رکاوٹ چین ہے، جہاں 90 فیصد کے بارے میں سٹیل کی پیداوار بلاسٹ فرنس کے ذریعے حاصل کی جاتی ہے۔ ستمبر 2020 میں صدر شی جن پنگ کا اعلان کیا ہے کہ ملک کا مقصد 2060 تک کاربن نیوٹرل بننا ہے۔ گھریلو اسٹیل ملز سے آلودگی کو کم کرنے کے لیے، جو تقریبا 15 فیصد کے لئے اکاؤنٹ ملک کے مجموعی کاربن کے اخراج کا، بیجنگ نے بھی وعدہ کیا ہے۔ 2030 تک سٹیل کے اخراج کی چوٹی کو حاصل کریں۔. اس کے باوجود چین میں 18 کے پہلے چھ مہینوں میں 2021 نئے بلاسٹ فرنس پراجیکٹس کا اعلان کیا گیا، کے مطابق ہیلسنکی میں قائم ریسرچ گروپ سینٹر فار ریسرچ آن انرجی اینڈ کلین ایئر کو۔
رس مین نے کہا کہ اسٹیل ڈیکاربونائز کرنے کے لیے سب سے اہم اور چیلنجنگ صنعتوں میں سے ایک ہے، لہذا اس پر عالمی ہم آہنگی بہت مددگار ثابت ہوگی۔
بوسٹن میں واپس، Rauwerdink، بوسٹن میٹل کی فیکٹری لائنوں کا سروے کرتے ہوئے، اس سے اتفاق کیا۔ "یہ ایک شاندار چیلنج ہے جس کا ہم مقابلہ کر رہے ہیں،" انہوں نے کہا۔ لیکن، انہوں نے مزید کہا، "ہم دکھا رہے ہیں کہ حل موجود ہیں اور کام کرتے ہیں۔"
یہ مضمون اصل میں شائع کیا گیا تھا Undark. پڑھو اصل مضمون.
تصویری کریڈٹ: Třinecké železárny / Wikimedia Commons
