تستعد الهند لتطوير أول مصنع تجريبي محلي لإنتاج الحديد المختزل المباشر DRI باستخدام الهيدروجين بنسبة 100%، في خطوة تستهدف اختبار إمكانية الاستغناء عن الوقود الأحفوري في مرحلة اختزال خام الحديد وفتح مسار جديد لإنتاج الصلب منخفض الانبعاثات.

ويقود المشروع معهد CSIR للمعادن وتكنولوجيا المواد CSIR-IMMT ضمن تحالف يضم عددًا من الشركات الصناعية الكبرى، من بينها Godavari Power & Ispat وLloyd Steel وJindal Stainless وThyssenkrupp Industries India، فيما وافقت Tata Steel أيضًا على الانضمام إلى التحالف.

وتبلغ الطاقة التصميمية للمصنع التجريبي نحو 20 طنًا من DRI يوميًا، باستخدام فرن اختزال رأسي Vertical Shaft Furnace مصمم للعمل بالهيدروجين بالكامل بدلًا من استخدام الغاز الطبيعي أو الفحم كمصدر رئيسي للاختزال.

وتقدر التكلفة الإجمالية للمشروع بنحو 2.07 مليار روبية هندية – 207 كرور روبية، فيما سيحصل على دعم حكومي يبلغ نحو 1.13 مليار روبية – 113 كرور روبية في إطار البرنامج الوطني للهيدروجين الأخضر، على أن يوفر أعضاء التحالف باقي التمويل.

ويستهدف المشروع الوصول إلى مرحلة التشغيل بحلول أغسطس 2029، بعد المرور بمراحل الاختبار والتطوير اللازمة للتأكد من إمكانية تطبيق التكنولوجيا في الظروف الصناعية الهندية.

ويمثل خام الحديد الهندي أحد أهم التحديات التقنية أمام المشروع، حيث تعتمد العديد من مشروعات Hydrogen-DRI العالمية على خامات عالية الجودة وخصوصًا الماجنيتيت، بينما تمتلك الهند كميات كبيرة من خامات الهيماتيت الأقل جودة نسبيًا.

ولهذا يعمل CSIR-IMMT بالتوازي على تطوير تقنيات تجهيز الخام والاختزال بما يسمح باستخدام الخامات المحلية داخل عملية إنتاج DRI المعتمدة بالكامل على الهيدروجين.

كما يقوم المعهد بإنشاء وحدة وسيطة بطاقة 3 أطنان يوميًا لاختبار التكنولوجيا قبل الانتقال إلى المصنع الأكبر بطاقة 20 طنًا يوميًا، بهدف دراسة التغيرات التي تحدث للعملية عند الانتقال من الاختبارات المعملية إلى التشغيل شبه الصناعي.

لكن التكلفة الاقتصادية لا تزال التحدي الأكبر أمام انتشار التكنولوجيا؛ إذ يقدر سعر الهيدروجين الأخضر حاليًا بنحو 5 دولارات للكيلوجرام، بينما تشير تقديرات المشروع إلى ضرورة انخفاضه باتجاه دولار واحد للكيلوجرام لجعل صناعة الصلب المعتمدة على الهيدروجين أكثر قدرة على المنافسة تجاريًا.

كما تشير التقديرات إلى أن إنتاج الصلب الأخضر بالتكنولوجيا الحالية قد يضيف حوالي 200 دولار للطن مقارنة بالإنتاج التقليدي المعتمد على الوقود الأحفوري.

وتكتسب التجربة أهمية استراتيجية للهند، ليس فقط من منظور خفض انبعاثات صناعة الصلب، ولكن أيضًا لأنها يمكن أن تقلل اعتماد القطاع على الفحم المعدني المستورد وتساعد البلاد على تطوير تكنولوجيا DRI محلية تتناسب مع خصائص خام الحديد الهندي.

ويأتي المشروع ضمن توجه أوسع للحكومة الهندية لدعم استخدام الهيدروجين في صناعة الحديد والصلب؛ إذ خصصت وزارة الصلب 455 كرور روبية لمشروعات الهيدروجين التجريبية حتى السنة المالية 2029-2030.

وفي حال نجاح التجربة والانتقال لاحقًا إلى الإنتاج التجاري واسع النطاق، يمكن أن يمثل مسار Iron Ore → Hydrogen DRI → EAF → Green Steel أحد أهم البدائل المستقبلية لمسار الأفران العالية التقليدية المعتمد على الفحم والكوك.

المصدر: CSIR-IMMT – وزارة الصلب الهندية – National Green Hydrogen Mission – PTI