Earth 2050
নতুন

উৎপাদন

সবুজ ইস্পাত

সবুজ ইস্পাতের নতুন যুগ

ইস্পাত সেতু, ট্রেন, ভবন ও আধুনিক শিল্পকে ভর দেয়, কিন্তু কয়লা-চালিত প্রচলিত পদ্ধতিতে বিপুল নির্গমন হয়। আমরা ব্লাস্ট ফার্নেসের ভেতরে গিয়ে পুনর্ব্যবহার, কার্বন ধরার প্রযুক্তি, বায়োকার্বন, সরাসরি হ্রাসকৃত লোহা, সবুজ হাইড্রোজেন ও গলিত অক্সাইড ইলেক্ট্রোলাইসিসসহ আরও পরিষ্কার পদ্ধতি দেখি। কিছু পদ্ধতিতে ইতিমধ্যেই ইস্পাত তৈরি হচ্ছে, অন্যগুলো এখনও পরীক্ষামূলক। প্রচুর পরিচ্ছন্ন বিদ্যুৎ থাকলে, এই জরুরি উপাদানটি সবুজ ইস্পাতের নতুন যুগে ঢুকতে পারে।

(চিত্র সহ গাইড শীঘ্রই আসছে)

প্রভাবগতিখরচপরিপক্বতাপ্রকৃতি

২.৬সামগ্রিক

এই সমাধানের স্কোর

  • প্রভাব4 / 5বড় দূষণকারী খাত, যা পুনর্ব্যবহার আর পরিচ্ছন্ন উৎপাদন অনেকটাই ঠিক করতে পারে।
  • গতি2 / 5রিসাইক্লিং দ্রুত কমায়, কিন্তু নতুন ইস্পাত কারখানা আর পরিষ্কার হাইড্রোজেন আসতে বছর লাগে।
  • খরচ2 / 5সবুজ স্টিলের বিকল্পগুলোর খরচ এখন কয়লাভিত্তিক স্টিলের চেয়ে অনেক বেশি।
  • পরিপক্বতা2 / 5স্ক্র্যাপ পুনর্ব্যবহার বেশ প্রতিষ্ঠিত; হাইড্রোজেন স্টিল কারখানা সবে শুরু হচ্ছে।
  • প্রকৃতি3 / 5ইস্পাত কারখানার আশপাশে বাতাস পরিষ্কার, কিন্তু লোহা আকরিক খনন চলতেই থাকে।

কুইজ

প্রশ্ন 1 এর মধ্যে 10

বিশ্বের কার্বন নিঃসরণের কতটা ইস্পাত তৈরি থেকে আসে?

স্কোর 0 / 10

ট্রান্সক্রিপ্ট

মানুষ যখন থেকে ধাতু গলিয়ে গড়তে শিখেছে, তখন থেকেই তারা ধাতু ভালোবাসে, আর শুধু ঝকঝকে বলে নয়। ব্রোঞ্জ তাদের প্রস্তর যুগ থেকে বের করে এনেছিল, আর লৌহ যুগের সঙ্গে এসেছিল ইস্পাত। ব্রোঞ্জের চেয়ে শক্ত, কঠিন আর টেকসই এই ধাতুই ট্রেন থেকে আকাশচুম্বী ভবন পর্যন্ত সবকিছু তৈরির ভিত্তি গড়ে দিয়েছিল।

কিন্তু ইস্পাত বানাতে ক্ষতিকর গ্রিনহাউস গ্যাস বের হয়, আর এখন এটি বৈশ্বিক কার্বন নির্গমনের বিশাল ৮% [1-4]-এর জন্য দায়ী, যা বিমান চলাচল আর জাহাজ চলাচল মিলিয়েও বেশি [5-8]। আর ২০৫০ সালের মধ্যে চাহিদা ৫০% বাড়বে বলে ধারণা করা হচ্ছে [1,9], তাই মানবজাতির দরকার আরও ভালো, আরও পরিবেশবান্ধব উপায়। আর দ্রুত!

সবুজ ইস্পাতের যুগে স্বাগতম!

আধুনিক পৃথিবী একেবারেই ইস্পাত দিয়ে গড়া। মানুষ বছরে প্রায় ২ বিলিয়ন মেট্রিক টন এই জিনিস ব্যবহার করে [3,10], আর তার অর্ধেকই নির্মাণকাজে লাগে [11,12,13], প্রতি ৩ দিনে ম্যানহাটনের সমান একটি এলাকা গড়ে ওঠে [14]। আসলে, মানুষ ইস্পাত এতটাই ভালোবাসে যে খনন করা ধাতুর ৯২% এটি বানাতেই ব্যবহৃত হয় [15,16,17]।

কিন্তু ইস্পাত ঠিক কীভাবে তৈরি হয়? আর এটি এত দূষণকারী কেন?

আধুনিক শিল্পভিত্তিক ইস্পাত তৈরির পথ প্রথম দেখিয়েছিলেন ইংরেজ Henry Bessemer, ১৮৫৬ সালে [18,19,20]। তাঁর পদ্ধতিই পরে Empire State Building আর Burj Khalifa-র মতো চমকপ্রদ স্থাপনা তৈরির পথ খুলে দেয়। কিন্তু এত সুন্দর ইস্পাত বানানোর আগে, আপনাকে মূল উপকরণগুলো তুলতে হবে: আকরিক নামে পরিচিত লোহাসমৃদ্ধ শিলা, আর কয়লার মতো কার্বনের একটি উৎস [21]।

এগুলো দিয়ে শুরু হয় প্রথম ধাপ, আকরিক থেকে লোহা আলাদা করা: প্রথমে ব্লাস্ট ফার্নেসে লৌহ আকরিকের সঙ্গে বেশি-কার্বনযুক্ত কয়লা আর চুনাপাথর মেশানো হয়, তারপর মিশ্রণটাকে আরামদায়ক ১৬০০°C তাপে গরম করা হয় [21-24]। এতে কয়লার কার্বন আকরিকের সঙ্গে বিক্রিয়া করে গলিত ‘পিগ আয়রন’ [25] আর কার্বন ডাই-অক্সাইড গ্যাস তৈরি করে।

তারপর আসে দ্বিতীয় ধাপ, লোহাকে শক্ত করে ইস্পাত বানানো: গলিত ধাতুটি বেসিক অক্সিজেন ফার্নেস নামে দ্বিতীয় একটি চুল্লিতে ঢালা হয় এবং তাতে উচ্চচাপের অক্সিজেন ঢোকানো হয়। এটি গরম ধাতুতে থাকা কার্বনের সঙ্গে বিক্রিয়া করে [26,27], আরও বেশি কার্বন ডাই-অক্সাইড গ্যাস তৈরি করে। এতে লোহার কার্বন কমে শক্তি আর স্থায়িত্বের জন্য আদর্শ মাত্রায় নেমে আসে [28]।

ফলাফল? আপনি ইস্পাত বানিয়ে ফেলেছেন!

আর দুর্ভাগ্যবশত, অনেক কার্বন ডাই-অক্সাইডও। আসলে, প্রতি মেট্রিক টন ইস্পাত উৎপাদনে প্রায় ২ মেট্রিক টন CO2 বের হয় [29,30]। ইস্পাত শিল্প থেকে প্রায় পুরো European Union-এর সমান CO2 নির্গমন হয় [4,31,32]। ইস্পাত দেখতে যতটা ঝকঝকে আর পরিষ্কার, আসলে ততটা নয়!

তাহলে মানুষ কীভাবে সবুজ ইস্পাতের নতুন যুগে পৌঁছাতে পারে? দেখার মতো ছয়টি সমাধান আছে [2,33-35]:

  • পুনর্ব্যবহার
  • কার্বন ধারণ
  • বায়োকার্বন
  • DRI
  • সবুজ হাইড্রোজেন
  • গলিত অক্সাইড তড়িৎ বিশ্লেষণ

একটি উপায় হলো ইস্পাত পুনর্ব্যবহার। বাতাস আর সূর্যের মতো উৎসের নবায়নযোগ্য জ্বালানি দিয়ে Electric Arc Furnace চালিয়ে ইস্পাত পুনর্ব্যবহার করা যায় [2,3,36,37,38]। এতে যে পুরোনো ইস্পাতের টুকরো নষ্ট হয়ে যেত, তা গলিয়ে নতুন ইস্পাত বানানো যায়, আর একেবারে শুরু থেকে বানানোর তুলনায় CO2 নির্গমন ৮৫% পর্যন্ত কমানো যায় [39,40]। কিন্তু পুনর্ব্যবহার শুরু হলেও, ইস্পাত ইতিমধ্যেই পৃথিবীর সবচেয়ে বেশি পুনর্ব্যবহৃত উপাদান [3,41], আর শুধু পুনর্ব্যবহার দিয়ে ঝকঝকে এই জিনিসের জন্য মানবজাতির অতৃপ্ত চাহিদা মেটানো যাবে না! [3,9,21,34,42-44]

তাই পরের সমাধান হলো প্রচলিত ইস্পাত তৈরির সব কার্বন ধরে ফেলার চেষ্টা করা [35,45], তা ভূগর্ভের আধারে জমা রাখা [46] আর বাতাস দূষণ করা ঠেকানো। একে কার্বন ধারণ বলা হয়, আর তত্ত্ব অনুযায়ী এটি ইস্পাত তৈরির সময় বের হওয়া CO2 অনেকটাই কমাতে পারে [9,11,33-35,47]। কিন্তু কার্বন ধারণ সব CO2 ধরতে পারে না [11,47,48] এবং ধরা গ্যাস আবার পরিবেশে লিক হওয়ার ঝুঁকি থাকে [49-51]। আর এতে অনেক শক্তি লাগে, এবং আপাতত খরচও বেশ চড়া, তাই একা এটি সবুজ ইস্পাতের যুগ আনতে পারবে না [9,11,33,34,47,48]।

আরও ভালো উপায় হলো ইস্পাত তৈরির সবচেয়ে নোংরা আর দূষণকারী অংশটিই পুরোপুরি বদলে ফেলা: কয়লা। আর পরের সমাধানগুলো সেটাই করতে পারে…

প্রথম উপায়টি হলো বায়োকার্বন [33,35,52]। অনেক কোম্পানি ব্লাস্ট ফার্নেসে লৌহ আকরিকের সঙ্গে বিক্রিয়ার জন্য ব্যবহৃত কয়লা [53-56]-র বদলে কাঠ বা অন্য উদ্ভিজ্জ পদার্থের মতো টেকসই জৈবভর থেকে পাওয়া কার্বনের উৎস ব্যবহার করে দেখছে। ইস্পাত তৈরির দুই ধাপেই ফার্নেস গরম করার কয়লার বদলেও জৈবভর ব্যবহার করা যায় [35,57]। আর এই কাজের জন্যই গাছ লাগানো হয় বলে, ইস্পাত তৈরির বেশিরভাগ নির্গমন কার্বন-নিরপেক্ষ হয়ে যায় [33,52,56,57], যা দারুণ শোনায়! কিন্তু টেকসইভাবে কতটা বায়োকার্বন তৈরি করা যায় তার সীমা আছে [9,52,58], তাই ইস্পাতের কার্বনমুক্তকরণে এর বড় ভূমিকা রাখার সম্ভাবনা কম।

এর চেয়ে অনেক বেশি সম্ভাবনাময় পদ্ধতি হলো Direct Reduced Iron নামের একটি প্রক্রিয়া ব্যবহার করা। এতে সাধারণত ব্লাস্ট ফার্নেসের কয়লার বদলে জীবাশ্ম গ্যাস ব্যবহার করে অনেক কম তাপমাত্রায় আর অনেক কম নির্গমনে আকরিক থেকে লোহা আলাদা করা হয় [9,11,33-35,59,60]। এটি এতটাই কার্যকর যে ইতিমধ্যেই সারা বিশ্বে দ্রুত বড় পরিসরে চালু হচ্ছে [61,62,63]। একমাত্র সমস্যা হলো, গ্যাস ব্যবহার ইস্পাত তৈরির প্রথম ধাপের নির্গমন কমাতে পারলেও, প্রক্রিয়াটি থেকে পুরোপুরি দূর করতে পারে না [47]।

সৌভাগ্যবশত, লৌহ আকরিকে পরের উপকরণটি যোগ করলে প্রায় সেই লক্ষ্য ছোঁয়া যায়: সবুজ হাইড্রোজেন। বাতাস আর সূর্যের মতো উৎসের নবায়নযোগ্য জ্বালানি ব্যবহার করে পানি থেকে হাইড্রোজেন আলাদা করে এটি তৈরি হয় [64,65,66]। আর জীবাশ্ম গ্যাসের মতোই, এটি আকরিক থেকে লোহা আলাদা করতে ব্যবহার করা যায়। কিন্তু গ্যাসের বিপরীতে, সবুজ হাইড্রোজেন একেবারেই কোনো CO2 তৈরি করে না [9,11,33,35,67-70], ফলে ইস্পাত তৈরির প্রথম ধাপের কার্বন নির্গমন প্রায় পুরোপুরি দূর হয়ে যায় [44,71,72]।

প্রক্রিয়ার দ্বিতীয় ধাপে, Electric Arc Furnace-এ লোহাকে ইস্পাতে পরিণত করা যায় [44,70,72]। এখনও কিছু কার্বন যোগ করতে হয়, তবে তা পুরোনো ইস্পাতের টুকরো, জৈব বর্জ্য, এমনকি প্লাস্টিক আর পুরোনো টায়ারের মতো পুনর্ব্যবহৃত উপাদান থেকেও আসতে পারে [73,74]। আর এসবই সবুজ বিদ্যুৎ দিয়ে চালানো যায় [69,70]।

একসঙ্গে, এই পদ্ধতিগুলো ইস্পাত তৈরির কার্বন নির্গমন ৯৫%-এর বেশি কমাতে পারে [9,44,60,67,71]।

Sweden ইতিমধ্যেই এভাবে সবুজ ইস্পাত উৎপাদন শুরু করেছে [75], আর আরও অনেক দেশও এই প্রযুক্তি পরীক্ষা করছে [11,63,76-81]। কিন্তু হাইড্রোজেন ইস্পাতকে বৈশ্বিক বাস্তবতা করতে হলে, হাইড্রোজেন উৎপাদন আর নবায়নযোগ্য জ্বালানি দুটোকেই অনেক বাড়াতে হবে, যা মোটেও সহজ কাজ নয় [9,70,82-84]।

কিন্তু যদি হাইড্রোজেন তৈরির দরকারটাই পুরোপুরি এড়িয়ে যাওয়ার কোনো উপায় থাকত?

Molten Oxide Electrolysis হলো USA আর Brazil-এ পরীক্ষাধীন একটি পদ্ধতি, যেখানে নবায়নযোগ্য বিদ্যুৎ সরাসরি ব্যবহার করে আকরিক থেকে লোহা আলাদা করা হয়, আর উপজাত হিসেবে শুধু অক্সিজেন তৈরি হয় [33,35,85,86]। হাইড্রোজেনের মতোই, এটি প্রক্রিয়াটি থেকে সরাসরি CO2 নির্গমন প্রায় পুরোপুরি দূর করে, তবে অনেক বেশি শক্তি-সাশ্রয়ীভাবে তা করতে পারে [87], হাইড্রোজেন তৈরির ব্যয়বহুল আর শক্তিখেকো প্রক্রিয়াটি এড়িয়ে।

এই পদ্ধতিটি এখনও বড় পরিসরে প্রমাণিত হয়নি এবং বর্তমানে এতে অনেক তাপ আর বিদ্যুৎ লাগে [85], তবে কম-তাপমাত্রার অন্য বিকল্পও খোঁজা হচ্ছে। একসঙ্গে, এগুলো ভবিষ্যতের এক রোমাঞ্চকর ঝলক দেখায়!

তাহলে কি মানবজাতি ঝকঝকে নতুন এক যুগের দোরগোড়ায়?

গবেষণা ও উন্নয়নে ঠিক বিনিয়োগ, নবায়নযোগ্য বিদ্যুৎ উৎপাদনের অব্যাহত সম্প্রসারণ, আর সহায়ক নীতিগত পরিবেশ থাকলে [2,3,9,33-35], মানবজাতি শেষ পর্যন্ত তাদের গন্তব্যে পৌঁছাতে পারে: সবুজ ইস্পাতের যুগ!

বিশেষজ্ঞ পরামর্শদাতা

আমরা ধন্যবাদ জানাতে চাই

Wido Witecka

স্বাধীন বিশেষজ্ঞ

ইস্পাত ও শিল্প খাতের কার্বনমুক্তকরণ পরামর্শক

Caitlin Swalec

গ্লোবাল এনার্জি মনিটর

প্রোগ্রাম ডিরেক্টর: ভারী শিল্প

আরও ভিডিও

এই সম্পদগুলি কোনোভাবে সম্পর্কিত নয়। এখানে লিঙ্ক করা সবকিছু ইংরেজিতে।

হাইড্রোজেন ইস্পাত এবং বাস্তব প্রকল্প

আরও পড়ুন

এই সম্পদগুলি কোনোভাবে সম্পর্কিত নয়। এখানে লিঙ্ক করা সবকিছু ইংরেজিতে।

সমাধান - পুনর্ব্যবহার ও বৈদ্যুতিক আর্ক ফার্নেস

সমাধান - কার্বন ক্যাপচার ও সংরক্ষণ

সমাধান - বায়োকার্বন

সমাধান - সবুজ হাইড্রোজেন ও হাইড্রোজেন-ভিত্তিক ডিআরআই

সমাধান - গলিত অক্সাইড ইলেক্ট্রোলাইসিস

বাজার, অর্থায়ন ও মানদণ্ড

প্রযুক্তিগত রোডম্যাপ ও পর্যালোচনা

তথ্যসূত্র

এখানে লিঙ্ক করা সবকিছু ইংরেজিতে।

  1. [1] ইস্পাত রূপান্তরের সবুজ পথ | Impax Asset Management (উদ্ধৃত করেছে: World Energy Outlook 2023 | IEA) (দেখুন তথ্যসূত্রের নোট*)
  2. [2] লোহা ও স্টিল | IEA (দেখুন তথ্যসূত্রের নোট*)
  3. [3] জলবায়ু পরিবর্তন ও লোহা-ইস্পাত উৎপাদন | World Steel Association http://worldsteel.org (দেখুন তথ্যসূত্রের নোট*)
  4. [4] Iron and Steel Technology Roadmap - বিশ্লেষণ | IEA (দেখুন তথ্যসূত্রের নোট*)
  5. [5] ধরন অনুযায়ী পরিবহন CO2 নির্গমনের অংশ | Statista (দেখুন তথ্যসূত্রের নোট*)
  6. [6] Global Carbon Budget 2024 | Earth System Science Data - Copernicus (এছাড়াও 2018 & ২০১৯) (দেখুন তথ্যসূত্রের নোট*)
  7. [7] বৈশ্বিক CO₂ নির্গমনের কত অংশ বিমান চলাচল থেকে আসে? | Our World in Data (দেখুন তথ্যসূত্রের নোট*)
  8. [8] Fourth Greenhouse Gas Study ২০২০ | International Maritime Organization (দেখুন তথ্যসূত্রের নোট*)
  9. [9] নেট-জিরো স্টিল সম্ভব করা: শিল্পের সমর্থনপুষ্ট, ১.৫°C-এর সঙ্গে সামঞ্জস্যপূর্ণ রূপান্তর কৌশল - নির্বাহী সারাংশ | RMI
  10. [10] অপরিশোধিত স্টিলের মোট উৎপাদন | WorldSteel Association
  11. [11] ভবন ও নির্মাণে নেট-জিরো ইস্পাত: এগিয়ে যাওয়ার পথ | McKinsey (সংক্ষিপ্ত বিবরণ: ভবন ও নির্মাণে নেট-জিরো ইস্পাতের পথে | McKinsey) (দেখুন তথ্যসূত্রের নোট*)
  12. [12] নির্মাণ খাতে স্টিলের প্রবাহ | Resources, Conservation and Recycling (দেখুন তথ্যসূত্রের নোট*)
  13. [13] খাত অনুযায়ী স্টিলের ব্যবহার | WorldSteel Association (দেখুন তথ্যসূত্রের নোট*)
  14. [14] ১৯৮৫ থেকে ২০১৫ পর্যন্ত বৈশ্বিক শহুরে পরিবর্তনের উচ্চ স্থানিক-সময়গত রেজোলিউশনের মানচিত্র | Nature Sustainability (দেখুন তথ্যসূত্রের নোট*)
  15. [15] World Mineral Production ২০১৮ থেকে ২০২২ | BGS (দেখুন তথ্যসূত্রের নোট*)
  16. [16] লোহা আকরিকের পরিসংখ্যান ও তথ্য | U.S. Geological Survey (দেখুন তথ্যসূত্রের নোট*)
  17. [17] Mineral Commodity Summaries ২০২৩ | U.S. Geological Survey (দেখুন তথ্যসূত্রের নোট*)
  18. [18] স্টিলের গল্প | WorldSteel Association
  19. [19] ব্রিটিশ শিল্পবিপ্লবে স্টিল শিল্প | World History Encyclopedia
  20. [20] বেসেমার প্রক্রিয়া কীভাবে স্টিলকে চিরতরে বদলে দিয়েছিল | Rotabroach
  21. [21] কাঁচামাল | World Steel Association
  22. [22] স্টিল তৈরি | World Steel Association
  23. [23] লোহা ও স্টিল কীভাবে কাজ করে | HowStuffWorks
  24. [24] আপনি কি জানেন স্টিল কীভাবে তৈরি হয়? | Ternium
  25. [25] পিগ আয়রন & পিগ আয়রন উৎপাদন - ব্লাস্ট ফার্নেস পদ্ধতি | International Iron Metallics Association
  26. [26] আপনার স্টিল নির্গমন বুঝুন | Carbon Chain
  27. [27] বেসিক অক্সিজেন ফার্নেস (স্টিল তৈরি) | StudyMeta
  28. [28] লোহা ও স্টিল তৈরি - বেসিক অক্সিজেন ফার্নেস | ArcelorMittal
  29. [29] স্টিলে কার্বনমুক্তকরণ | McKinsey
  30. [30] স্টিল শিল্প পরিষ্কার করা: CCUS দিয়ে CO2 নির্গমন কমানো | CarbonClean
  31. [31] বৈশ্বিক বায়ুমণ্ডলীয় গবেষণার নির্গমন ডেটাবেস | EDGAR
  32. [32] জীবাশ্ম জ্বালানি থেকে EU-এর CO2 নির্গমন ৮% কমে ৬০ বছরের মধ্যে সর্বনিম্নে | CREA
  33. [33] যুগান্তকারী প্রযুক্তি | World Steel Association
  34. [34] সাশ্রয়ী স্টিল কার্বনমুক্তকরণের প্রযুক্তিগত পথ | Nature
  35. [35] লোহা ও স্টিল শিল্পকে কার্বনমুক্ত করা: সামাজিক-প্রযুক্তিগত ব্যবস্থা, প্রযুক্তিগত উদ্ভাবন ও নীতিগত বিকল্পের একটি পদ্ধতিগত পর্যালোচনা | Energy Research & Social Science
  36. [36] বৈদ্যুতিক স্টিল তৈরির ভবিষ্যৎ | Metals Magazine
  37. [37] EAF স্টিল উৎপাদনের জন্য নবায়নযোগ্য বিদ্যুৎ ও শক্তি সঞ্চয় | MPI
  38. [38] বৈদ্যুতিক আর্ক ফার্নেস - একটি সারসংক্ষেপ | ScienceDirect Topics
  39. [39] বৈদ্যুতিক আর্ক ফার্নেস বনাম ব্লাস্ট ফার্নেস | Service Steel (দেখুন তথ্যসূত্রের নোট*)
  40. [40] স্টিল তৈরির নির্গমন প্রতিবেদন ২০২২ | Steel Manufacturers Association (দেখুন তথ্যসূত্রের নোট*)
  41. [41] স্টিল পুনর্ব্যবহারের সুবিধা | The World Counts
  42. [42] কেন পুনর্ব্যবহৃত স্টিল নির্দিষ্ট করা কোনো ম্যাজিক সমাধান নয় - চারটি কারণ | Elliott Wood
  43. [43] স্ক্র্যাপের ঘাটতি স্টিল শিল্পকে চ্যালেঞ্জে ফেলবে | BCG
  44. [44] সবুজ স্টিলের বদলে দেওয়ার সম্ভাবনা | RMI (দেখুন তথ্যসূত্রের নোট*)
  45. [45] CCS: ইস্পাত খাতের নির্গমন কমাতে জরুরি প্রযুক্তি | Global CCS Institute (আরও দেখুন CCS is a Necessary Investment for the UK’s Net Zero Future | Global CCS Institute; গ্রিন স্টিল | UK Parliament)
  46. [46] কার্বন ধরে রাখা ও সংরক্ষণ (CCS) | WorldSteel Association
  47. [47] লোহা ও স্টিল CCS গবেষণা (টেকনো-ইকোনমিকস সমন্বিত স্টিল মিল) | IEAGHG
  48. [48] স্টিলের জন্য কার্বন ধরে রাখা? | IEEFA (দেখুন তথ্যসূত্রের নোট*)
  49. [49] UK Continental Shelf-এ CO2-এর গভীর ভূতাত্ত্বিক সংরক্ষণ: আটকে থাকার নিশ্চয়তা: পরিপূরক নোট B: ভূতাত্ত্বিক লিকেজের ঝুঁকি (দেখুন তথ্যসূত্রের নোট*)
  50. [50] CO2 লিকেজ: CO2-এর ভূপৃষ্ঠে পৌঁছানোর অসম্ভাব্য ঘটনার প্রভাব | IEAGHG (দেখুন তথ্যসূত্রের নোট*)
  51. [51] CO2-এর ভূতাত্ত্বিক ব্যবহার ও সংরক্ষণে কূপের লিকেজ ঝুঁকি ব্যবস্থাপনা: একটি পর্যালোচনা | Energy Reviews (দেখুন তথ্যসূত্রের নোট*)
  52. [52] ইউরোপের সমন্বিত ইস্পাত কারখানায় বায়োমাস ব্যবহার করে CO2 নির্গমন কমানোর সম্ভাবনা | Biomass and Bioenergy
  53. [53] বায়োকার্বন | SOLER গ্রুপ
  54. [54] বায়োকার্বন | Airex এনার্জি
  55. [55] BioCarbon: কম-মূল্যের বায়োমাস বদলে কীভাবে টেকসইতার পথ তৈরি হতে পারে | GreenSteelWorld.com
  56. [56] ইউরোপীয় ও চীনা ইস্পাত শিল্পে কোকের বদলে পেলেট করা বায়োকার্বন: একটি LCA বিশ্লেষণ | Applied Energy
  57. [57] ইস্পাত তৈরিতে বায়োমাস | WorldSteel Association
  58. [58] John Bell: বায়োমাসের ‘পরিবেশগত সীমা’ মোকাবিলায় আরও চেষ্টা দরকার | CBE JU
  59. [59] ডাইরেক্ট রিডিউসড আয়রন: HBI-এর নতুন যুগ | Metals Magazine
  60. [60] ইস্পাত শিল্পে নেট শূন্য নির্গমন সহজ করতে লোহার সরাসরি রিডাকশন: বিভিন্ন স্তরে গবেষণার অগ্রগতির পর্যালোচনা | Journal of Cleaner Production (দেখুন তথ্যসূত্রের নোট*)
  61. [61] ডাইরেক্ট রিডিউসড আয়রন [DRI] বাজারের আকার | Global Report, 2024-2032 | Fortune Business Insights
  62. [62] ২০২৩ সালে বিশ্বে DRI উৎপাদন ৭ শতাংশ বেড়েছে | GMK Center
  63. [63] Pedal to the Metal 2026 | Global Energy Monitor (আরও দেখুন Pedal to the Metal 2024 | Global Energy Monitor)
  64. [64] নির্গমন ঘনত্বের ভিত্তিতে হাইড্রোজেনের সংজ্ঞার দিকে - বিশ্লেষণ | IEA (দেখুন তথ্যসূত্রের নোট*)
  65. [65] সবুজ হাইড্রোজেন কী এবং এর গুরুত্ব | Iberdrola (দেখুন তথ্যসূত্রের নোট*)
  66. [66] সবুজ হাইড্রোজেন কীভাবে তৈরি হয়? | MECO (দেখুন তথ্যসূত্রের নোট*)
  67. [67] হাইড্রোজেন সবুজ ইস্পাত উৎপাদনের ভবিষ্যতে বদলের সূচনা করছে | ING Think (দেখুন তথ্যসূত্রের নোট*)
  68. [68] ইস্পাত উৎপাদন থেকে কার্বন নির্গমন কমাতে হাইড্রোজেনের সম্ভাবনা | European Parliament (দেখুন তথ্যসূত্রের নোট*)
  69. [69] গ্রিড সহায়তায় নবায়নযোগ্য হাইড্রোজেনভিত্তিক লৌহ আকরিকের সরাসরি রিডাকশন ও ইস্পাত তৈরি | Energy Conservation and Management
  70. [70] ইউরোপের ইস্পাত শিল্প এক সন্ধিক্ষণে | Roland Berger
  71. [71] গ্রেট লেকসে প্রায়-শূন্য-নির্গমন ইস্পাত উৎপাদনের সুযোগ | RMI
  72. [72] সবুজ ইস্পাত: হাইড্রোজেনভিত্তিক সরাসরি লোহা রিডাকশনের নকশা ও খরচ বিশ্লেষণ | Energy & Environmental Science | The Royal Society of Chemistry
  73. [73] EAF ইস্পাত তৈরিতে বিকল্প কার্বন উৎসের ব্যবহার নিয়ে পর্যালোচনা | Metals (দেখুন তথ্যসূত্রের নোট*)
  74. [74] ধাতুবিদ্যার কার্বনের বিকল্প হিসেবে টেকসই কার্বনের উৎস | IEA Bioenergy (দেখুন তথ্যসূত্রের নোট*)
  75. [75] ‘সবুজ ইস্পাত’: কয়লা ছাড়া তৈরি প্রথম চালান পাঠাল সুইডিশ কোম্পানি | The Guardian
  76. [76] ANDRITZ থেকে ইউরোপের সবচেয়ে বড় সবুজ হাইড্রোজেন প্ল্যান্টগুলোর একটি অর্ডার দিল Salzgitter | Salzgitter AG
  77. [77] H2FUTURE: বিশ্বের সবচেয়ে বড় “সবুজ” হাইড্রোজেন পাইলট স্থাপনা সফলভাবে চালু হলো | Voestalpine
  78. [78] Tata Steel হাইড্রোজেন পদ্ধতির পরের ধাপে ৬৫ মিলিয়ন ইউরো বিনিয়োগ করছে | Tata Steel UK
  79. [79] Industrial Fuel Switching Programme, Phase 1: সফল প্রকল্পগুলোর সারসংক্ষেপ | GOV.UK
  80. [80] H2DRI প্রকল্প | Materials Processing Institute
  81. [81] প্রায়-শূন্য নির্গমনসহ যুগান্তকারী হাইড্রোজেন রিডাকশন লোহা তৈরির প্রযুক্তি - Hyrex | POSCO
  82. [82] Renewables 2022 | IEA (এতে: ২০২৭ সালের মধ্যে বৈশ্বিক সবুজ হাইড্রোজেন উৎপাদনে ৫০GW নবায়নযোগ্য জ্বালানি লাগবে: IEA | Hydrogen Insight)
  83. [83] সবুজ হাইড্রোজেন নিয়ে সতর্কবার্তা: দরকারি বায়ু ও সৌরবিদ্যুতের পরিমাণ বিশাল | Recharge
  84. [84] যুগান্তকারী পরিবর্তন আনা: সবুজ হাইড্রোজেন নীতি ও প্রযুক্তির খরচ | IRENA
  85. [85] ইস্পাতের কার্বন নিঃসরণ কমানো: হাইড্রোজেন নাকি ধাতব অক্সাইড ইলেক্ট্রোলাইসিস? | Carbon Commentary
  86. [86] Green Steel Solution | Boston Metal
  87. [87] সবুজ হাইড্রোজেন ছাড়া সবুজ ইস্পাত - এটা কি কাজ করতে পারে? | Canary Media

তথ্যসূত্রের নোট

1-4

বিশ্বব্যাপী ইস্পাত নির্গমন

বিশ্বব্যাপী ইস্পাত উৎপাদনের সুনির্দিষ্ট বার্ষিক নির্গমনের হিসাব বছর ও ধরা হওয়া সিস্টেমের সীমার ওপর ভিত্তি করে বিভিন্ন সূত্রে ভিন্ন হয়। [1] ২০২৩ সালের IEA World Energy Outlook রিপোর্টের উদ্ধৃতি দিয়ে বলেছে, আগের বছরে ইস্পাত উৎপাদন CO2-এর ৮% এবং GHG নির্গমনের ৬%-এর জন্য দায়ী ছিল। [4] ২০১৯ সালে লোহা ও ইস্পাতের সরাসরি নির্গমন ২.৬ GtCO₂ হিসেবে অনুমান করেছে, যা বৈশ্বিক জ্বালানি-ব্যবস্থার CO₂-এর ৭%-এর সমান। [3] শিল্পের আরও বিস্তৃত সীমানা ধরে এই খাতকে মানবসৃষ্ট গ্রিনহাউস-গ্যাস নির্গমনের প্রায় ৭-৮%-এ রেখেছে। স্ক্রিপ্টের ৮% সংখ্যাটি মূলত [1] থেকে নেওয়া, তবে এই মিল থাকা হিসাবগুলোর একটি গোল করে বলা সারসংক্ষেপও।

5-8

পরিবহন থেকে বৈশ্বিক কার্বন নির্গমন

২০২৪ সালে বিশ্বজুড়ে পরিবহন খাতের কার্বন ডাই-অক্সাইড নির্গমন আনুমানিক ৯ GtCO₂-তে পৌঁছায়, মোট আনুমানিক ৪১.৬ GtCO2-এর মধ্যে (অর্থাৎ জীবাশ্ম জ্বালানি ব্যবহার ও LULUCF [ভূমি ব্যবহার, ভূমি ব্যবহারের পরিবর্তন এবং বনায়ন] থেকে মোট মানবসৃষ্ট CO2 নির্গমন, মানবসৃষ্ট সিমেন্ট কার্বনেশন সিঙ্ক হিসাব করে) [5,6]. বিমান চলাচল (আন্তর্জাতিক ও অভ্যন্তরীণসহ) পরিবহন খাতের নির্গমনের জানানো ৯.৯% ছিল, যা বৈশ্বিক কার্বন নির্গমনের ২.১৪%-এর সমান (এক বিলিয়ন মেট্রিক টনের সামান্য কম)। জাহাজ চলাচল (আন্তর্জাতিক, অভ্যন্তরীণ ও মাছ ধরাসহ) পরিবহন খাতের নির্গমনের জানানো ১০.৬৭% ছিল, যা বৈশ্বিক কার্বন নির্গমনের ২.৩১%-এর সমান [5,6].

মহামারির আগের একটি তুলনা, একই বৈশ্বিক CO2 নির্গমন মোটের বিপরীতে বিমান ও জাহাজ চলাচল নিয়ে আলাদা গবেষণা ব্যবহার করে, এই ২০২৪ সালের হিসাবটি যাচাইয়ের একটি ভালো উপায় দেয় এবং মোটামুটি একই ফল দেখায়। ২০১৮ সালে, বিশ্বজুড়ে বিমান চলাচল আনুমানিক ১.০৩৪ GtCO2 নির্গত করেছিল [7], আর জাহাজ চলাচল নির্গত করেছিল আনুমানিক ১.০৫৬ GtCO₂ [8]. তাই সম্মিলিত নির্গমন ছিল আনুমানিক ২.০৯০ GtCO₂। একই বছরের জন্য Global Carbon Budget-এর মোট ৪২.৫ GtCO₂-এর সঙ্গে তুলনায় [6], বিমান ও জাহাজ চলাচল মিলিয়ে ছিল আনুমানিক ৪.৯২%। তাই ইস্পাত উৎপাদন খাতের নির্গমনের ৮% অংশ হবে আনুমানিক ৩.০৮ শতাংশ পয়েন্ট বেশি, বা বিমান-ও-জাহাজ চলাচলের সম্মিলিত নির্গমনের ১.৬৩ গুণ। এতে শুধু বার্ষিক CO₂ তুলনা করা হয়েছে এবং বিমান চলাচলের অতিরিক্ত non-CO₂ উষ্ণায়ন প্রভাব ধরা হয়নি।

লেখার সময়, খাতগুলোকে সরাসরি তুলনা করার জন্য এগুলোই সবচেয়ে ভালো পাওয়া সংখ্যা, যেখানে সম্ভব সাম্প্রতিক, নির্ভরযোগ্য উৎস ব্যবহার করা হয়েছে (যেমন জাহাজ চলাচলের নির্গমনের তথ্য দিয়েছে International Maritime Organization)। তবে, এমন তুলনায় সতর্কতা দরকার, কারণ প্রকাশিত হিসাবগুলো গ্রিনহাউস গ্যাস, কার্যক্রম ও নির্গমন উৎসের সামান্য ভিন্ন ধরন বা বিভাগ অন্তর্ভুক্ত করতে পারে।

প্রথমত, ভিন্ন গবেষণায় শুধু CO₂, সব গ্রিনহাউস গ্যাস, বা কার্বন ডাই-অক্সাইড-সমতুল্য (CO₂eq) মান দেওয়া হতে পারে, যাতে মিথেন ও নাইট্রাস অক্সাইডের মতো গ্যাসকে CO2-এর তুলনায় তাদের বৈশ্বিক উষ্ণায়ন ক্ষমতা অনুযায়ী ওজন দেওয়া হয়। একই মানদণ্ডে ধারাবাহিকভাবে মানকীকরণ ছাড়া এই মাপকাঠিগুলো একে অন্যের বদলে ব্যবহার করা যায় না বা সরাসরি তুলনা করা যায় না, আর একটির বদলে অন্যটি দেখালে খাতের নির্গমনের দৃশ্যমান অংশ উল্লেখযোগ্যভাবে বদলে যেতে পারে। উৎস, গবেষণা ও সংস্থার প্রতিবেদনগুলোতে প্রায়ই সঙ্গে সঙ্গে পরিষ্কার হয় না কোন নির্দিষ্ট মাপকাঠি (/নির্গমন পরিমাপের ধরন) ব্যবহার করা হয়েছে, এবং তারা আসলে অন্যটি বোঝালেও নিয়মিত একটি উল্লেখ করে (যেমন ‘CO2’ লেখা, যখন তারা ‘CO2eq’ বোঝায়)।

দ্বিতীয়ত, বৈশ্বিক ভিত্তিমাপক বাছাইও গুরুত্বপূর্ণ: কিছু তুলনা শুধু জ্বালানি-সম্পর্কিত CO₂-এর বিপরীতে করা হয়, অন্যগুলোতে ভূমি ব্যবহার, ভূমি ব্যবহারের পরিবর্তন এবং বনায়ন (LULUCF)-এর মতো সব মানবসৃষ্ট উৎস অন্তর্ভুক্ত থাকে, যা হর নির্ধারণ করে এবং তাই খাতটির হিসাব করা শতাংশও।

বিশেষ করে আন্তর্জাতিক জাহাজ চলাচলের নির্গমন ট্র্যাক করা কঠিন, কারণ নির্গমন মূলত আন্তর্জাতিক জলসীমায় ঘটে। অতীতে, তথ্য প্রায়ই জাহাজের কার্যক্রম সরাসরি পর্যবেক্ষণের বদলে বাঙ্কার জ্বালানি বিক্রি থেকে আসত, যা আরও অনিশ্চয়তা যোগ করত। IMO এখন জ্বালানি-বিক্রি, জাহাজ-কার্যক্রম (AIS মডেলিং) ও যাত্রা বণ্টন পদ্ধতি মিলিয়ে ব্যবহার করে, এবং কোন পদ্ধতি ব্যবহৃত হচ্ছে তার ওপর হিসাব ভিন্ন হতে পারে। বিমান চলাচলের তথ্যেও একই রকম চিত্র দেখা যায়। সংখ্যা প্রকাশের ওপরের সমস্যাগুলোর সঙ্গে মিলিয়ে, একই খাত/কার্যক্রমের ওপর ভিত্তি করেও এতে পাওয়া বৈশ্বিক নির্গমন হিসাবের পরিসর বেশ বড় হতে পারে।

11-14

বিশ্বব্যাপী ইস্পাত উৎপাদন

প্রতি বছর ১.৮৯২ Gt ইস্পাত উৎপাদিত হয়, যার ৫২% নির্মাণে ব্যবহার হয় (৯৮৩.৮৪ Mt ইস্পাত)।

[14] দেখায় যে ১৯৮৫ থেকে ২০১৫ সালের মধ্যে বিশ্বজুড়ে শহুরে এলাকা প্রতি বছর ৯,৬৮৭ km2 করে বেড়েছে। এটি প্রতিদিন (৯৬৮৭/৩৬৫ =) ২৬.৫৩৯ km2-এর সমান।

ম্যানহাটনের আয়তন ৫৯.১ km2 A.: ৫৯.১/২৬.৫৩৯ = ২.২ দিন

তবে, মনে রাখা দরকার যে বর্তমান বৃদ্ধির হার আরও দ্রুত হতে পারে। বিশ্বব্যাংক B অনুমান করছে (এপ্রিল ২০২৩ অনুযায়ী) যে ২০৩০ সালের মধ্যে বিশ্বে ১.২ মিলিয়ন km² নতুন শহুরে নির্মিত এলাকা যোগ হবে। এটি ২০২০-এর পুরো দশকজুড়ে শহুরে সম্প্রসারণের গড় বার্ষিক হার প্রায় ১,২০,০০০ km2 প্রতি বছর, প্রতিদিন ৩২৮.৭৭ km2 বা প্রতি ঘণ্টায় ১৩.৬৯৮ km2-এর সমান, অর্থাৎ প্রতি ৪ ঘণ্টায় ম্যানহাটনের সমান এলাকা নির্মিত হচ্ছে।

আরও তুলনা করা যায়: নির্মাণে যদি প্রতি বছর ৯৮৩.৮৪ Mt ইস্পাত ব্যবহার হয় (উপরে দেখুন), তাহলে প্রতিদিন হয় ২.৭ Mt। তুলনায়, যুক্তরাষ্ট্রের সান ফ্রান্সিসকোর গোল্ডেন গেট ব্রিজে ~৭৫,০০০ মেট্রিক টন ইস্পাত আছে C, অর্থাৎ প্রতিদিনের নির্মাণ ইস্পাত দিয়ে ~৩৬টি গোল্ডেন গেট ব্রিজ বানানো সম্ভব। অন্যদিকে, এম্পায়ার স্টেট বিল্ডিংয়ে ~৫১,৭০০ মেট্রিক টন ইস্পাত আছে D,E, অর্থাৎ প্রতিদিনের নির্মাণ ইস্পাত দিয়ে ~৫২.২টি এম্পায়ার স্টেট বিল্ডিং বানানো সম্ভব।

A নিউ ইয়র্ক সিটির সংক্ষিপ্ত বিবরণ | NYMTC

B শহুরে উন্নয়নের সংক্ষিপ্ত বিবরণ | ওয়ার্ল্ড ব্যাংক গ্রুপ

C নকশা ও নির্মাণের পরিসংখ্যান | পরিসংখ্যান ও তথ্য | গোল্ডেন গেট

D ASCE মেট্রোপলিটন সেকশন | এম্পায়ার স্টেট বিল্ডিং

E এম্পায়ার স্টেট বিল্ডিং | বিশ্বের সবচেয়ে উঁচু টাওয়ার

15,16,17

ইস্পাত তৈরিতে ব্যবহৃত খননকৃত ধাতু

খনন করা আকরিকের ৯৪% লৌহ আকরিক, আর লৌহ আকরিকের ৯৮% ইস্পাত তৈরিতে ব্যবহার হয়। তাই, ৯৪%-এর ৯৮% সমান ৯২%। এটি ভরভিত্তিক হিসাব থেকে পাওয়া অনুমান, মাপা পরিসংখ্যান নয়।

39,40

ইএএফ পুনর্ব্যবহার নির্গমন

[39] সর্বোচ্চ ৮৫% পর্যন্ত সম্ভাব্য নির্গমন কমানোর কথা বলেছে; তবে এটি সব জায়গায় প্রযোজ্য নাও হতে পারে, আর উৎসটি তার হিসাবের জন্য পুরো সিস্টেম সীমা স্পষ্টভাবে জানায়নি। বাস্তবে, নির্গমন সাশ্রয় অনেকটাই নির্ভর করতে পারে ইলেকট্রিক আর্ক ফার্নেসে স্ক্র্যাপ ধাতুর ভাগ, বিদ্যুতের মিশ্রণ এবং বিবেচনায় নেওয়া বড় সিস্টেম সীমার পরিধির ওপর। তবু, WorldSteel F আকরিক- ও স্ক্র্যাপ-পুনর্ব্যবহারভিত্তিক ইস্পাত উৎপাদন পদ্ধতির মধ্যে একই রকম বড় পার্থক্যের কথা জানিয়েছে: প্রচলিত ব্লাস্ট-ফার্নেস/বেসিক-অক্সিজেন-ফার্নেস পদ্ধতিতে বিশ্ব গড় প্রতি টন অপরিশোধিত ইস্পাতে ২.৩৪ tCO2/t, আর স্ক্র্যাপ-ধাতু/ইলেকট্রিক-আর্ক-ফার্নেস পদ্ধতিতে ০.৬৯ tCO2/t, যা গড়ে প্রায় ৭০.৫% কমার সমান।

F সাসটেইনেবিলিটি ইন্ডিকেটরস রিপোর্ট ২০২৫ | ওয়ার্ল্ড স্টিল অ্যাসোসিয়েশন

48-51

কার্বন ক্যাপচার ভূতাত্ত্বিক সংরক্ষণ সাইটের লিকেজ

লিকেজ বলতে নির্ধারিত আবদ্ধ স্থান থেকে CO₂ বেরিয়ে যাওয়া বোঝায় - কূপ, ফল্ট, ফাটল বা ক্যাপরকের মাধ্যমে - এবং তা অন্য ভূতাত্ত্বিক স্তর, ভূগর্ভস্থ পানি, সমুদ্রতল বা বায়ুমণ্ডলে পৌঁছে যেতে পারে। সংরক্ষণ ব্যর্থতা-র মধ্যে লিকেজ থাকতে পারে, তবে এর মানে অতিরিক্ত চাপ, অপ্রত্যাশিত স্থানান্তর বা ইনজেক্টিভিটি হারানোও হতে পারে, যা বায়ুমণ্ডলে CO₂ না ছাড়লেও স্থানটিকে পরিকল্পনামতো চালানো ঠেকায়। সঠিকভাবে বাছাই ও পরিচালিত কোনো স্থানে কোনোটিই প্রত্যাশিত ফল নয়। ইইউর নিয়মে প্রস্তাবিত স্থানগুলোকে দেখাতে হয় যে সেখানে উল্লেখযোগ্য লিকেজের ঝুঁকি নেই এবং নজরদারি ও সংশোধনী পদক্ষেপের পরিকল্পনা রাখতে হয়।

60

ডাইরেক্ট রিডিউসড আয়রন (ডিআরআই) নির্গমনের প্রভাব

‘ব্লাস্ট ফার্নেসে কয়লা’ বদলানো বলতে প্রচলিত কয়লা-ভিত্তিক ব্লাস্ট-ফার্নেস রিডাকশন ধাপটিকেই গ্যাস-ভিত্তিক ডাইরেক্ট রিডাকশন দিয়ে বদলানো বোঝায়, যা সাধারণত আলাদা শ্যাফট/ডাইরেক্ট-রিডাকশন ফার্নেসে হয়; এর মানে একই ব্লাস্ট ফার্নেসের ভেতরে জীবাশ্ম গ্যাসের একটির বদলে একটি বসানো নয়।

DRI-এর অন্য পদ্ধতিগুলোর নির্গমন বেশ আলাদা হতে পারে। [60] বলছে, কয়লা-ভিত্তিক DRI প্রচলিত ব্লাস্ট-ফার্নেস/বেসিক-অক্সিজেন-ফার্নেস পদ্ধতির তুলনায় নির্গমন ৩৮% কমাতে পারে। তবে জীবাশ্ম গ্যাসে, যার সাধারণ মিশ্রণে CH4, H2, ও CO থাকে, নির্গমন কমে ৬১%। জীবাশ্ম গ্যাস পুরোপুরি H2 দিয়ে বদলালে নির্গমন ৯৭% কমতে পারে। তবে এগুলো সবার জন্য এক রকম হিসাব নয়, আর নির্গমন সাশ্রয়ের সঠিক পরিমাণ শুধু প্রক্রিয়ায় ব্যবহৃত মূল রিডাক্ট্যান্টের ওপর নয়, DRI-এর বাকি কাঠামো, জ্বালানি মিশ্রণ ও সিস্টেম বাউন্ডারির ওপরও নির্ভর করবে। বিশেষ করে, ইস্পাত তৈরিতে ব্যবহারের আগে H2 উৎপাদনের পদ্ধতি থেকে হওয়া নির্গমন হাইড্রোজেন-DRI হিসাবগুলোতে ধরা হয়নি। গ্রিন হাইড্রোজেন কম-কার্বন বিদ্যুৎ ব্যবহার করে, তবে পরিবহন ও অবকাঠামোতেও নির্গমন থাকতে পারে (নিচে দেখুন)। DRI-তে জীবাশ্ম গ্যাস ব্যবহার করলে কয়লার তুলনায় কম নির্গমন হয়, তবু জীবাশ্ম জ্বালানি জড়িত থাকায় নির্গমন এড়ানো যায় না।

64-68

ইস্পাত উৎপাদনে ব্যবহৃত হাইড্রোজেনের ধরন: সবুজ, নীল, এবং ধূসর হাইড্রোজেন

নবায়নযোগ্য বিদ্যুৎ দিয়ে ইলেক্ট্রোলাইসিস প্রক্রিয়ায় পানি ভেঙে হাইড্রোজেন ও অক্সিজেন তৈরি করলেই গ্রিন হাইড্রোজেন উৎপন্ন হয়। এতে জীবাশ্ম জ্বালানি থেকে হাইড্রোজেন তৈরির নির্গমন বাদ যায়। আকরিক থেকে লোহা আলাদা করতে লোহা-হ্রাসের ধাপে হাইড্রোজেন ইস্পাত তৈরির প্রক্রিয়ায় ঢুকলে, তা আকরিকের লৌহ অক্সাইডের সঙ্গে বিক্রিয়া করে এবং অক্সিজেনের সঙ্গে মিশে CO2-এর বদলে জলীয় বাষ্প তৈরি করে।

তবে, বড় প্রক্রিয়াটি এখনও কিছু নির্গমন ঘটাতে পারে। গ্রিন হাইড্রোজেনের উৎপাদন, পরিবহন ও সংরক্ষণে ব্যবহৃত অবকাঠামো থেকে, বা এমন বিদ্যুৎ গ্রিড থেকে যার জ্বালানি মিশ্রণ এখনও পুরোপুরি কার্বনমুক্ত নয়, এই পরোক্ষ, সংশ্লিষ্ট নির্গমন আসতে পারে। তাই বাস্তবে, ‘গ্রিন’ বলা হাইড্রোজেন সব সময় পুরো প্রক্রিয়াজুড়ে শুধু নবায়নযোগ্য বিদ্যুৎ দিয়ে তৈরি নাও হতে পারে।

তাই গ্রিন-হাইড্রোজেন ইস্পাত শূন্য নির্গমনের খুব কাছাকাছি যেতে পারে, যদিও একেবারে শূন্য কার্বন নির্গমনে পৌঁছানো জরুরি নয়। বাস্তবে, নবায়নযোগ্য হাইড্রোজেন দিয়ে তৈরি ইস্পাত প্রতি কেজিতে প্রায় ০.০৮ কেজি CO2 উৎপন্ন করে [67]।

ব্লু ও গ্রে হাইড্রোজেনের সংশ্লিষ্ট নির্গমন আরও স্পষ্টভাবে নির্ধারিত। গ্রে হাইড্রোজেন সাধারণত জীবাশ্ম গ্যাস থেকে স্টিম মিথেন রিফর্মিং (SMR) নামের প্রক্রিয়ায় তৈরি হয়, যা জীবাশ্ম গ্যাসের মিশ্রণে থাকা মিথেন থেকে হাইড্রোজেন আলাদা করে, এবং CO2 ছাড়ে। এখন এটিই হাইড্রোজেন তৈরির সবচেয়ে প্রচলিত ও সস্তা উপায়। ব্লু হাইড্রোজেনও একই মৌলিক প্রক্রিয়ায় তৈরি হয়, তবে উৎপাদনের বেশির ভাগ নির্গমন বায়ুমণ্ডলে বেরিয়ে যাওয়া ঠেকাতে এর সঙ্গে কার্বন ক্যাপচার অ্যান্ড স্টোরেজ (CCS) প্রযুক্তি যোগ করা হয়। ক্যাপচার প্রক্রিয়া সাধারণত সবকিছু ধরতে পারে না বলে, ব্লু হাইড্রোজেন থেকেও কিছু বায়ুমণ্ডলীয় নির্গমন হয়।

যে ধরনের হাইড্রোজেনই আকরিক থেকে লোহা আলাদা করতে ব্যবহার করা হোক, হ্রাস বিক্রিয়াটি নিজে এখনও CO₂-এর বদলে শুধু পানি তৈরি করে। মূল পার্থক্য হলো, হাইড্রোজেন প্রথমে তৈরির সময় আগে তৈরি হওয়া আপস্ট্রিম নির্গমনে। ইলেকট্রিক আর্ক ফার্নেসে ব্যবহৃত বিদ্যুৎ ও কার্বনসহ, ইস্পাত তৈরির প্রক্রিয়ার অন্য জায়গাতেও ছোট নির্গমন থেকে যেতে পারে।

[67], অনুসারে, ব্লু হাইড্রোজেন দিয়ে তৈরি ইস্পাত প্রতি কেজিতে প্রায় ০.২২ কেজি CO2 উৎপন্ন করে, ধরে নেওয়া হয়েছে যে হাইড্রোজেন তৈরির নির্গমনের ৮৫% ধরা হয়। এর তুলনায় প্রচলিত কয়লাভিত্তিক ইস্পাতে ১.৮৭ কেজি CO₂ এবং কার্বন ক্যাপচার লাগানো কয়লাভিত্তিক ইস্পাতে ০.৩৮ কেজি CO₂ হয়, যার জন্য আলাদা করে ৮০% ক্যাপচার হার ধরা হয়েছে [67]।

বিশ্বজুড়ে ব্যবহৃত হাইড্রোজেনের ৯৫%-এর বেশি জীবাশ্ম গ্যাস দিয়ে তৈরি হয়, বেশির ভাগ ক্ষেত্রেই কোনো ধরনের কার্বন ক্যাপচার ছাড়া। এই প্রচলিত গ্রে হাইড্রোজেন হাইড্রোজেনভিত্তিক DRI ইস্পাত তৈরিতে ব্যবহার হলে, [67] প্রতি কেজি ইস্পাতে প্রায় ০.৭ কেজি CO2 নির্গমন হবে বলে হিসাব করে [67]। এটি প্রচলিত কয়লাভিত্তিক ইস্পাত উৎপাদনের চেয়ে অনেক কম, কিন্তু গ্রিন হাইড্রোজেন দিয়ে তৈরি ইস্পাতের চেয়ে বেশ অনেক বেশি।

এই হিসাবগুলোতে, বাকি থাকা বেশির ভাগ নির্গমন হলো CCS এড়িয়ে যাওয়া নির্গমন, কারণ প্রচলিত ইস্পাত তৈরি বা ব্লু-হাইড্রোজেন উৎপাদনের সময় তৈরি সব CO2 এটি ধরে না।

তাই ৯৫%-এর বেশি সম্ভাব্য নির্গমন সাশ্রয় বলতে সব ধরনের হাইড্রোজেনভিত্তিক ইস্পাতে প্রযোজ্য কোনো সার্বজনীন ফল নয়, বরং সেরা পরিস্থিতির গ্রিন-হাইড্রোজেন DRI পথ বোঝায় [60,67]। [67] তার নবায়নযোগ্য-হাইড্রোজেন ক্ষেত্রে প্রতি কেজি ইস্পাতে প্রায় ০.০৮ কেজি CO₂ হিসাব করে; প্রচলিত কয়লাভিত্তিক ইস্পাতের ১.৮৭ কেজি CO₂/কেজির তুলনায়, এটি ৯৫.৭% হ্রাসের সমান [67]। শেষ পর্যন্ত, ফল নির্ভর করে হাইড্রোজেন উৎপাদন, বিদ্যুতের কার্বন তীব্রতা, কাঁচামাল ও স্ক্র্যাপের ইনপুট, এবং সংশ্লিষ্ট বিস্তৃত নির্গমন/সিস্টেম সীমার ওপর।

73,74

ইএএফ ইস্পাত তৈরিতে কার্বনের বিকল্প উৎস হিসেবে স্ক্র্যাপ ইস্পাত ও বর্জ্য

ইস্পাত বিশুদ্ধ লোহা নয়: এটি একটি সংকর ধাতু, যাতে সাধারণত অল্প ও খুব হিসাব করে রাখা কার্বন থাকে, যা এর দরকারি বৈশিষ্ট্য দিতে সাহায্য করে। তাই, প্রথম লোহা-হ্রাস পর্যায়ে কার্বনের বদলে হাইড্রোজেন ব্যবহার হলেও, লোহাকে ইস্পাতে বদলানোর সময় কিছু কার্বন এখনও দরকার হয়।

ইস্পাত নির্মাতারা ইলেকট্রিক আর্ক ফার্নেসের ভেতর আরও কয়েকটি কারিগরি কাজেও কার্বন ব্যবহার করেন, যা স্ক্রিপ্টে বিস্তারিত বলা হয়নি। এর মধ্যে আছে শেষ কার্বনের মাত্রা ঠিক করা (কার্বুরাইজেশনসহ), বাকি অক্সিজেন সরাতে সাহায্য করা (ডিঅক্সিডেশন) এবং স্ল্যাগ তৈরি করা (ইস্পাত গললে, অমেধ্য ওপরে ভেসে উঠে স্ল্যাগ নামে তরল বর্জ্যের একটি স্তর তৈরি করে। মিশ্রণে কার্বন ঢোকালে তা লৌহ আকরিকের সঙ্গে বিক্রিয়া করে কার্বন মনোক্সাইড গ্যাসের বুদবুদ তৈরি করে, যা স্ল্যাগকে ফুলে ফেনায় পরিণত করে। এই ফেনাযুক্ত স্ল্যাগের স্তর তীব্র তাপ থেকে ফার্নেসকে রক্ষা করতে সাহায্য করে এবং গলিত ধাতুর ভেতর তাপ আটকে রেখে দরকারি শক্তি কমিয়ে ফার্নেসের কাজ আরও ভালো করে)।

স্ক্র্যাপ ইস্পাত মূলত কার্বন যোগ করার বিকল্প হিসেবে নয়, বরং পুনর্ব্যবহৃত লোহা ও আগে থেকে তৈরি ইস্পাতের উৎস (মেটালিক ফিডস্টক) হিসেবে কাজ করে, যদিও স্ক্র্যাপের গঠনে আগে থেকেই থাকা কার্বন ফার্নেসের শেষ কার্বন ভারসাম্যে ভূমিকা রাখে। তাই EAF ইস্পাত তৈরিতে এখনও বাড়তি কার্বন যোগ করতে হতে পারে।

জৈব উৎসের বর্জ্য অবশিষ্টাংশ কার্বনের একটি বাড়তি উৎস হতে পারে, তবে আগে সেগুলোকে উপযোগী বায়োকার্বন বা বায়োচার আকারে প্রক্রিয়াজাত করতে হবে। ঠিকভাবে প্রস্তুত করা বর্জ্য প্লাস্টিক ও ব্যবহার শেষে ফেলে দেওয়া টায়ারও কার্বনযুক্ত রিডিউসিং বা স্ল্যাগ-ফোমিং এজেন্ট হিসেবে কাজ করতে পারে, বা শক্তি জোগাতে সাহায্য করতে পারে, ফলে অন্যথায় ব্যবহৃত কিছু প্রচলিত কোক বা কয়লার বদলি হতে পারে।

তবে, বেশিরভাগ প্লাস্টিক এবং টায়ারে থাকা কার্বনের বড় অংশই মূলত জীবাশ্ম জ্বালানি থেকে এসেছে, তাই এগুলো ব্যবহারেও জীবাশ্ম CO₂ বের হতে পারে। তাই পরিবেশগত লাভ নির্ভর করে কোন বর্জ্য উপাদান ব্যবহার করা হচ্ছে (ফিডস্টক গঠন), সেটি কীভাবে প্রক্রিয়াজাত হচ্ছে (প্রি-ট্রিটমেন্ট), নতুন খনি থেকে তোলা (ভার্জিন) জীবাশ্ম কার্বনের কতটা এটি বদলাচ্ছে, ফার্নেসের কর্মদক্ষতা এবং জীবনচক্রের কোন অংশগুলো ধরা হচ্ছে তার ওপর। বর্জ্য ব্যবহার প্রচলিত জীবাশ্ম কার্বনের চাহিদা কমাতে পারে, কিন্তু তাতে প্রক্রিয়াটি আপনাআপনি শূন্য-কার্বন হয়ে যায় না।

76-81

সবুজ হাইড্রোজেন ডিআরআই

হাইড্রোজেন পদ্ধতিতে তৈরি ইস্পাত বিভিন্ন দেশে পরীক্ষামূলকভাবে চালানো হচ্ছে:

[76] জার্মানি, [77] অস্ট্রিয়া, [78] নেদারল্যান্ডস, [79,80] যুক্তরাজ্য, [81] দক্ষিণ কোরিয়া

আপনি কি অর্থদাতা, বিজ্ঞানী, শিক্ষক, বা নীতিনির্ধারক?

Earth 2050-কে সহায়তা করতে বা একসঙ্গে কাজ করতে চান? যোগাযোগ করুন।

info@earth2050.com