تأثير الصلب على البيئة

دورة حياة أنابيب فولاذية والتبعات البيئية

استخراج الموارد: تعدين خام الحديد والمواد الخام

تبدأ صناعة أنابيب الصلب من مكان استخراج خام الحديد مباشرة، لأن هذا المعدن هو الأساس الذي يجعل إنتاج الصلب ممكنًا. تنتشر المناجم في مختلف أنحاء العالم بحثًا عن هذه الرواسب، لكنها في كثير من الحالات تترك وراءها فوضى حقيقية. نحن نتحدث هنا عن إزالة الغابات بشكل كامل، وانجراف التربة السطحية إلى الأنهار، وتسرب المواد الكيميائية إلى مصادر المياه الجوفية التي تعتمد عليها المجتمعات المجاورة. وبحسب بحث أجرته المبادرة العالمية للتعدين، فإن بعض المناطق شهدت انخفاضًا في تنوع الأنواع النباتية والحيوانية بنسبة تصل إلى 80٪ بعد بدء عمليات التعدين. بالنسبة للشركات التي ترغب في تحسين ممارساتها، فإن تتبع مصادر المواد يلعب دورًا مهمًا للغاية. وقد بدأت بالفعل بعض الشركات المتقدمة فكرًا باستثمار في أساليب استخراج أنظف، والعمل على استعادة الأراضي المُستخرجة إلى حالة تشبه إلى حد كبير حالتها الأصلية. لا تزيل هذه الجهود كل المشاكل بين عشية وضحاها، لكنها تحدث فرقًا عندما يتم توسيع نطاقها على مستوى القطاع ككل.

كثيفة الاستهلاك للطاقة أنبوب فولاذي عمليات الإنتاج

تتطلب عملية صناعة أنابيب الصلب كمًا كبيرًا من الطاقة من خلال عمليات مثل صهر المعادن وتنقيتها، والتي تُجرى غالبًا في أفران بلغة كبيرة أو أفران قوس كهربائي موجودة في جميع أنحاء العالم. يأتي جزء كبير من هذه الطاقة من حرق الفحم وأنواع أخرى من الوقود الأحفوري، مما يعني أن العملية بأكملها تُنتج كميات هائلة من الانبعاثات الكربونية. وبحسب بيانات صناعية حديثة، هناك فرق بالفعل في كمية الطاقة التي تحتاجها الأفران المختلفة. يمكن لتلك النماذج التي تعمل بالقوس الكهربائي أن تقلل استهلاك الطاقة بنسبة تصل إلى النصف مقارنةً بتقنية الأفران البلغة القديمة. ومع ذلك، بدأت الشركات بالنظر في طرق لجعل الإنتاج أكثر استدامة. فقد بدأ بعض مصنعي الصلب بتركيب الألواح الشمسية على أسطح المصانع وإنشاء مزارع رياح قريبة لتزويد عملياتهم بالطاقة. لا تساعد هذه التغييرات البيئة فحسب، بل تساهم أيضًا في السيطرة على التكاليف على المدى الطويل مع استمرار تقلب أسعار الطاقة.

انبعاثات النقل في توزيع الصلب العالمي

ينتج عن نقل أنابيب الصلب حول العالم بصمة كربونية كبيرة بسبب الانبعاثات الناتجة من مختلف وسائل النقل. في الواقع، تُنتج السفن أكبر كمية من الغازات الدفيئة عند نقل هذه المواد، تليها الشاحنات في المرتبة الثانية والقطارات في المرتبة الثالثة. وجد تقرير حديث أصدرته المجلس الدولي للنقل النظيف أن السفن الحاوية الكبيرة تطلق ما يقارب 60 بالمئة أكثر من ثاني أكسيد الكربون مقارنة بطرق النقل الأخرى من نقطة A إلى نقطة B. هناك بعض الحلول الفعالة على الرغم من ذلك. يمكن للشركات أن تفكر في تخطيط أفضل للمسارات والتحول إلى خيارات شحن أنظف مثل تلك التي تستخدم وقودًا منخفض الكبريت. عندما تبدأ الشركات المصنعة بتنفيذ هذه التغييرات، فإنها تلاحظ عادةً انخفاضًا بنسبة 20 بالمئة في إجمالي الانبعاثات. هذا الأمر منطقي من حيث الأسباب البيئية وكذلك من أجل تحقيق مكاسب طويلة الأمد في تكاليف سلسلة الإمداد.

سيناريوهات نهاية العمر الافتراضي: إعادة التدوير مقابل تأثير المكب

عندما تصل أنابيب الصلب إلى نهاية عمرها الافتراضي، فإنها عادةً ما تواجه وجهتين: إعادة التدوير أو الذهاب إلى مكبات النفايات. تظل إعادة التدوير الخيار الأفضل لأنها تساعد في حماية كوكبنا بعدة طرق. أولاً، تمنع استنزاف الموارد الطبيعية القيّمة وتقلل من تلك الغازات الدفيئة المزعجة التي نسمع عنها كثيرًا في هذه الأيام. وفي الواقع، تشير الجمعية العالمية للصلب إلى أن حوالي 80% من المنتجات الفولاذية يتم إعادة تدويرها على مستوى العالم، وكل طن من الخردة الفولاذية يتم تدويره يوفّر تقريبًا 1.8 طن من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. من ناحية أخرى، يؤدي التخلص من الصلب في مكبات النفايات إلى مشاكل جدية. ليس فقط تلويث البيئة، بل أيضًا التخلص من مواد يمكن إعادة استخدامها بشكل مفيد. من خلال التركيز على مبادئ الاقتصاد الدائري حيث تُعاد استخدام المواد بدلاً من التخلص منها، يمكن للمصنّعين تمديد عمر أنابيب الصلب بشكل كبير في الخدمة. إن هذا الأسلوب منطقي من الناحية البيئية والاقتصادية على حد سواء، حيث يساعد في الحفاظ على الموارد الثمينة مع تقليل النفايات إلى الحد الأدنى.

الأثر الكربوني لتصنيع أنابيب الصلب

انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من عمليات الأفران النفخية

يُعد إنتاج الصلب باستخدام أفران الصهر مصدرًا كبيرًا لانبعاثات ثاني أكسيد الكربون. وبحسب المتوسط، فإن الأفران التقليدية تطلق نحو 1.8 طن من ثاني أكسيد الكربون لكل طن من الصلب المنتج، وهو ما يصبح رقمًا كبيرًا للغاية عند حساب كمية الصلب التي تُنتج سنويًا في أنحاء العالم. وتُعد هذه الانبعاثات من الغازات الدفيئة عاملًا رئيسيًا في مشكلات تغير المناخ التي نواجهها اليوم. ولذلك، بدأت الحكومات في جميع أنحاء العالم بتطبيق قواعد لتحديد الانبعاثات المسموح بها للصناعات. ويُشير معهد الحديد والصلب الأمريكي إلى أن هذا النوع من التنظيمات يدفع الشركات فعليًا نحو تبني تقنيات حديثة وطرق أفضل لإنتاج الصلب باستخدام ملوثات أقل.

المقارنة في استخدام الطاقة: فرن القوس الكهربائي مقابل الطرق التقليدية

يؤدي الانتقال إلى تقنية الأفران الكهربائية القوسية (EAF) إلى تقليل استهلاك الطاقة والانبعاثات مقارنة بالأفران التقليدية العالية. عادةً ما تحتاج أنظمة EAF هذه إلى طاقة أقل لأنها تعمل على معالجة المعادن المعاد تدويرها بدلاً من المواد الخام. تشير بعض الدراسات إلى أن هذا النهج يمكن أن يقلل البصمة الكربونية بنسبة تصل إلى النصف اعتمادًا على طريقة القياس. وبحسب بحث نشرته مؤسسة الاستخبارات الخاصة بكفاءة العالم (Global Efficiency Intelligence)، فإن الشركات التي تتبنى تقنية EAF تلاحظ تحسنًا حقيقيًا في فواتير الطاقة الخاصة بها أثناء إنتاج الصلب. ومن ثم، يتجه القطاع الصناعي نحو اعتماد هذه الأساليب كجزء من الجهود الأوسع نطاقًا في جميع أنحاء العالم لتقليل التكاليف وتقليل التلوث في قطاعات التصنيع. وبالنسبة لمصنعي الأنابيب الفولاذية على وجه الخصوص، يعني الاتجاه نحو النظافة البيئية القدرة على الحفاظ على القدرة التنافسية في الأسواق التي أصبح تأثير البيئة فيها يهم العملاء والجهات التنظيمية على حد سواء.

استخدام المياه والتلوث في إنتاج أنابيب الصلب

أنماط استهلاك المياه الصناعية

تتطلب صناعة أنابيب الصلب كمية كبيرة من المياه، لدرجة أنها قد تؤدي إلى نقصٍ جاد في المياه في بعض المناطق. والأرقام تُظهر ذلك بوضوح أيضًا – إذ يحتاج إنتاج طن واحد من الصلب إلى ما بين 180 و250 متر مكعب من المياه. هذا النوع من الطلب يُمارس ضغطًا حقيقيًا على مصادر المياه المحلية، خاصة في الأماكن التي تكون فيها المياه النظيفة بالأساس صعبة المنال. تحتاج شركات الصلب التي تواجه هذه المشكلات إلى التفكير بشكل مختلف بشأن استخدام المياه. تشمل بعض الحلول الذكية إعادة استخدام المياه كلما أمكن ذلك، وإنشاء أنظمة مغلقة تدور فيها المياه داخل المنشأة بدلًا من هدرها، والبحث في تقنيات جديدة تستخدم كمية مياه أقل بشكل عام. ولا يقتصر الأمر على كونه جيدًا للبيئة فحسب؛ بل إن تقليل هدر المياه يوفّر المال على المدى الطويل مع الحفاظ على استمرارية الإنتاج.

التصريف الكيميائي وتأثيره على النظم البيئية المائية

تطلق مصانع صناعة الصلب جميع أنواع المواد الكيميائية إلى البيئة، مما يُفسد بشكل كبير النظم البيئية للمياه المحلية. تنتهي المواد مثل المعادن الثقيلة وغيرها من المركبات الخطرة بالتدفق إلى الأنهار والبحيرات القريبة من هذه المرافق. تنخفض جودة المياه بشكل كبير عندما يحدث ذلك، ونبدأ برؤية تناقص في أعداد الأسماك والنباتات في تلك المناطق. تُظهر بعض الأمثلة الواقعية مدى سوء الوضع أحيانًا، حيث تنخفض أعداد الأسماك بشكل كبير بعد تسرب المواد الكيميائية من المصانع المجاورة. نحن بحاجة إلى طرق أفضل لمعالجة النفايات إذا أردنا حل هذه المشكلة. من المنطقي تركيب مرشحات متطورة في محطات المعالجة، إلى جانب إيجاد بدائل أكثر صداقة للبيئة للتخلص من النفايات الصناعية. كما أن إجراء فحوصات منتظمة لما يخرج من خلال الأنابيب يُعد أمرًا مهمًا جدًا. لا تحمي هذه الأساليب أنظمتنا المائية فحسب، بل تُبقي الشركات أيضًا ضمن الحدود القانونية. لكن بصراحة، حتى يُفرض تطبيق التشريعات بشكل أكثر صرامة، فإن العديد من الشركات المصنعة ستستمر على الأرجح في ممارسة أعمالها كالمعتاد رغم معرفتها بالأضرار التي تسببها.

انبعاثات الشحن من التصنيع خارج البلاد

إن النظر إلى التأثيرات البيئية لأنابيب الصلب لا يقتصر فقط على ما يحدث أثناء التصنيع. هناك أيضًا قضية كبيرة تتعلق بإصدارات الشحن عند مقارنة الصلب المصنوع محليًا بتلك المواد المستوردة من الخارج. عندما يضطر الصلب للسفر عبر المحيطات، فإنه يُنتج الكثير من التلوث الكربوني. فكّر في تلك السفن الحاوية الضخمة التي تستهلك حوالي 63 ألف جالون من الوقود كل يوم. وهذه السفن لا تطلق فقط ثاني أكسيد الكربون، بل تطلق أيضًا كميات هائلة من أكاسيد الكبريت، والتي قد تساوي في بعض الأحيان الانبعاثات الناتجة عن ملايين السيارات على مدار عام كامل. إنتاج أنابيب الصلب بالقرب من أماكن الحاجة إليها يقلل من هذا الهدر في الطاقة والتلوث. الشركات التي تختار موردين محليين بدلًا من موردين من الخارج تقلل بشكل طبيعي من بصمتها الكربونية دون عناء. قد ترغب الحكومات في التفكير في تقديم إعفاءات ضريبية أو مزايا أخرى للشركات التي تُعطي الأولوية لشراء المواد المحلية إذا أردنا حقًا تحقيق أهداف الاستدامة.

مقارنة شدة الكربون: الإنتاج الأمريكي مقابل الإنتاج العالمي

عند النظر إلى كمية الكربون التي تدخل في صناعة الصلب، فإن الولايات المتحدة تتفوق حقًا مقارنة بعديد من الدول الأخرى بفضل القوانين البيئية الصارمة التي وضعتها. وتشير معاهد الصلب والحديد الأمريكية إلى أن تصنيع طن واحد من الصلب يستهلك الآن أقل من نصف الطاقة التي كانت مطلوبة في السبعينيات. وغالبًا ما يُصنف الصلب المنتج في أمريكا من بين أنظف أنواع الصلب في العالم من حيث انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. في المقابل، لا تزال أماكن مثل الصين تطلق كمية كربون تقارب ضعف الكمية لكل وحدة إنتاج، مما يظهر فجوة كبيرة بين مختلف المناطق في العالم. لماذا يحدث ذلك؟ حسنًا، لقد استثمرت الولايات المتحدة بشكل كبير في تقنيات أفضل، فضلاً عن فرض لوائح أكثر صرامة على المصانع. لم تلحق العديد من الدول الأخرى، التي تنتج كميات كبيرة من الصلب، بهذه الممارسات بعد، على الرغم من أن بعضها بدأ يدرك فوائد اتباع هذه الممارسات.

المسؤولية الاجتماعية في تجارة الصلب الدولية

عندما يتعلق الأمر بالتجارة الدولية للصلب، فإن المسؤولية الاجتماعية لم تعد مجرد شيء مهم، بل أصبحت ضرورة ملحة في يومنا هذا. لدى الولايات المتحدة لوائح تحمي عمال الصلب من خلال دفع أجور عادلة وضمان معايير أمان لائقة، ولكن عندما تستورد الشركات الصلب من الخارج، تظهر تساؤلات حول ما يحدث في مصانع الإنتاج في نصف العالم الآخر. خذ الصين أو الهند مثالاً، حيث يُعد التأكد من معاملة العمال بشكل عادل أمراً في غاية الصعوبة. هذا الوضع يخلق معضلات أخلاقية جادة للشركات التي تحاول التوفيق بين تقليل التكاليف واتباع الضمير. ومع زيادة وعي الناس حول التكاليف المخفية خلف المنتجات اليومية، حصل تحول ملحوظ نحو الرغبة في الحصول على صلب يتم إنتاجه في ظروف أفضل. خذ شركة زيكيلمان إندستريز (Zekelman Industries) مثالاً جيداً؛ فقد جعلت الأخلاقيات جزءًا أساسيًا من عملياتها، مما يعزز بشكل طبيعي من ولاء العملاء على المدى الطويل. ومع تصاعد مطالب المستهلكين بالشفافية في سلاسل التوريد، تواجه صناعة الصلب ضغوطاً متزايدة لتصحيح أوضاعها والالتزام بممارسات تُعتبر صحيحة من الناحية الأخلاقية والاقتصادية على حد سواء.

إعادة التدوير وحلول الاقتصاد الدائري

قابلية إعادة تدوير مواد الأنابيب الفولاذية إلى ما لا نهاية

يمكن إعادة تدوير الأنابيب الفولاذية بشكل لا نهائي، مما يجعلها في الواقع جيدة إلى حد ما للبيئة. عندما نواصل إعادة تدوير الفولاذ دون أن يفقد أي من جودته، فإننا نوفر كميات هائلة من الموارد في هذه العملية. وتشير الجمعية العالمية للفولاذ إلى أن حوالي 85% من الأنابيب الفولاذية يتم استردادها، مما يظهر مدى أهمية هذه المواد من حيث توفير الموارد. وقد أحرزت صناعة الفولاذ تقدمًا حقيقيًا في إعادة التدوير أيضًا. فشركات كبرى في هذا القطاع تدير الآن عمليات إعادة تدوير على نطاق واسع، مما يقلل من الحاجة إلى مواد خام جديدة تمامًا. وهذا يعني تقليل الضرر البيئي الناتج عن استخراج مواد مثل خام الحديد والمعادن الأخرى المطلوبة لإنتاج الفولاذ.

توفير الطاقة من خلال استرداد المعادن الخردة

عند تصنيع أنابيب الصلب من المعادن الخردة المعاد تدويرها بدلاً من المواد الخام الجديدة، فإن الشركات توفر كمية كبيرة من الطاقة. تُظهر بيانات الصناعة أن العمل بالخردة الفولاذية يقلل من استهلاك الطاقة بنسبة تصل إلى 70-75% مقارنة بالبدء من الصفر باستخدام خامات جديدة. الفجوة بين هذين الأسلوبين تُبرز بوضوح مدى تفوق التدوير من حيث الكفاءة في استخدام الطاقة والتأثير البيئي. ومن الناحية التجارية، فإن المصانع تنفق أموالًا أقل على الإنتاج عندما تعيد تدوير الخردة، وهو خبرٌ جيد لحساباتها النهائية. بالإضافة إلى ذلك، فإن هذا الأمر يُعدّ نقطة إيجابية كبيرة في التقارير الخاصة بالاستدامة. مع انخفاض تكاليف المواد وتحقيق هواء أنظف بفضل انبعاثات الكربون الأقل، توجد كل الدوافع التي تدفع شركات صناعة الصلب إلى تعزيز برامج جمع الخردة المعدنية في جميع مواقع التصنيع.

الابتكارات في أنظمة التصنيع بدورة مغلقة

تتعرض صناعة الصلب لبعض التحولات الكبيرة بفضل أنظمة التصنيع المغلقة التي تزيد من الكفاءة والاستدامة معاً. تعمل هذه الأنظمة بشكل أساسي من خلال إنشاء دورات إنتاجية لا يذهب فيها شيء هدراً تقريباً، حيث تُعاد استخدام المواد مراراً وتكراراً في حين تصبح العمليات أكثر سلاسة بكثير. فعلى سبيل المثال، شركة تاتا للصلب، قامت بالفعل بتطبيق هذه الأنظمة في عدد من المصانع، مما ساعد على تقليل النفايات المعدنية وزيادة القيمة المستخلصة من كل المواد الخام التي تتعامل معها. ومن ثم، مع تحسن التكنولوجيا باستمرار، لا شك أن هذه الأنظمة ستساعد في تقليل الهدر بشكل كبير. كما أنها تُحدث بالفعل تأثيراً ملحوظاً نحو بناء اقتصاد دائري حقيقي داخل قطاع الصلب، مما يعني أنه من المحتمل أن نرى الصناعات تعمل بطرق تُراعي الجوانب البيئية وليس فقط الجوانب الاقتصادية في المستقبل.