در دهه‌های اخیر خطر کمبود منابع انرژی و آب همواره به عنوان یکی از دغدغه‌های بزرگ نسل بشر به شمار می‌رفته است. انسان‌ها به مرور محدود بودن منابع طبیعی را درک کردند و به فکر راهکارهایی افتادند تا استفاده از منابع انرژی و آب را بهینه کنند. صنایع فولادی نیز از این قاعده مستثنی نبودند و به تدریج به درک جدید و درست‌تری از اهمیت منابع آب و انرژی در جامعه دست پیدا کردند.
با وجود اینکه واحدهای تولیدی صنایع فولادی به میزان قابل توجهی آب احتیاج دارند، اما مقدار کمی از این آب به طور کامل مصرف می‌شود و مابقی آن یا دوباره مورد استفاده قرار می‌گیرد یا به منبع اصلی خود باز می‌گردد. برای مثال، آب شور فقط در عملیات‌های خنک‌کننده مورد استفاده قرار می‌گیرد و تنها چیزی نزدیک به ۱ درصد از آن بر اثر تبخیر از بین می‌رود.
کیفیت و در دسترس بودن آب شیرین یک نگرانی اصلی در بخش‌های مختلفی از جهان است و مدیریت منابع آبی در پی تغییرات اقلیمی به عنوان یکی از مهمترین چالش‌ها شناخته می‌شود. به دلیل افزایش جمعیت کره زمین و گسترش فعالیت‌های صنعتی، مخصوصا در کشورهای در حال توسعه، منابع آب شیرین در خطر هستند. صنایع فولادی باید مسئولیت خود را در زمینه مدیریت آب مبنی بر بررسی مداوم راهکارهای بهبود نحوه مصرف، هم در راستای میزان مصرف و هم باز مصرف آب جدی بگیرند. با ادامه این مقاله از فولادینو با ما همراه باشید.
آب شور در برابر آب شیرین
آب شور معمولا فقط برای خنک کردن یکباره، بدون عملیات قبلی یا بعدی مورد استفاده قرار می‌گیرد و نمی‌تواند به طور مداوم با تجهیزات و محصولات در تماس باشد. آب شیرین نیز معمولا در فرایند‌ها و برای خنک‌کنندگی مورد استفاده قرار می‌گیرد و بعد از تماس با محصولات و تجهیزات به منظور باز مصرف دوباره مورد عملیات قرار می‌گیرد.
” موضوعات مرتبط با آب و نحوه مدیریت آن در کارخانجات فولادی با توجه به شرایط محلی مثل در دسترس بودن آب، کیفیت آب، ساختار تولید کارخانه و قوانین و محدودیت‌ها، متفاوت است “
چارچوب قانونی
تقریبا تمامی فعالیت‌های صنعتی در جهان با چالش آب مواجه هستند اما ماهیت این چالش‌ها، بسته به زمینه فعالیت مجموعه‌ها اغلب تفاوت چشمگیری با هم دارند. به دلیل این تفاوت‌ها، چارچوب‌های قانونی اعمال شده به کارخانجات باید منحصر به فرد و منطبق بر شرایط محیطی، مانند در دسترس بودن آب و شرایط جریان آب باشند.
معیارهای کلی بین‌المللی شاید شامل نکاتی مبنی بر کاهش مصرف آب در تولید هر تن فولاد صدق کند ولی شرایط محلی را در نظر نگرفته و ممکن است حتی بهره‌وری را کاهش دهد که در این شرایط بهتر است اصلا به کار گرفته نشوند.
” قوانین محلی و یا منطقه‌ای و منحصر به فرد برای هر کارخانه، به دلیل ارزیابی درست از شرایط محیطی بهترین دستورالعمل‌ها در مورد مدیریت آب هستند “
مصرف مجدد آب
موثرترین روش کاهش آب ورودی، استفاده مجدد از آب است که این روش معمولا تصفیه و خنک کردن آب در جریان، بین بخش‌های مختلف را شامل می‌شود. بعضی از این عملیات‌ها مثل خنک کردن به میزان قابل توجهی انرژی نیاز دارند؛ همین امر ممکن است تراز مصرف آب را به خاطر تبخیر گسترده‌تر ، افزایش دهد. این فرایندهای تکمیلی تقریبا همیشه با اهداف کاهش انرژی مصرفی یا کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای در تعارض‌اند. به همین دلیل ارزیابی بهره‌وری مصرف دوباره آب با یک روش یکپارچه که تمام جنبه‌های محیط‌زیستی را در بر می‌گیرد از اهمیت شایانی برخوردار است.
” قبل از راه‌اندازی هرگونه سیستم برای مدیریت مصرف مجدد آب، در نظر گرفتن احتمال افزایش مصرف انرژی امری ضروری به شمار می‌رود “
ملاحظات پیکربندی کارخانجات
کارخانجات فولادی اغلب عمر طولانی دارند اما ساختار آنها می‌تواند در طی سالیان به خاطر سازگاری با شرایط جدید تغییر کند. واضح است که امکان تغییر این کارخانجات به دلیل محدودیت‌های مرتبط با فضای کار و میزان آب گاهی شدنی نیست. این محدودیت‌ها باید در ارزیابی مدیریت آب در واحد صنعتی لحاظ شوند؛ یعنی کارخانجات قدیمی‌تر نباید با واحدهای صنعتی جدید که در طراحی خود فاکتور میزان مصرف آب را لحاظ کرده‌اند مورد مقایسه قرار بگیرند.
نکته دیگری که باید درنظر بگیریم این است که مشخصا برای تولید برق مقدار قابل توجهی آب مخصوصا به منظور خنک کردن، مورد استفاده قرار می‌گیرد. پس ما باید لحاظ کنیم که برای مقایسه مصرف آب کارخانجات فولادی، بودن یا نبودن مرکز تولید برق در خود مجموعه یا خارج از مجموعه تفاوت چشمگیری ایجاد می‌کند.
” محدودیت‌های واحدهای صنعتی قدیمی در زمان ارزیابی مدیریت آب باید در نظر گرفته شوند ”
ردپای آب
گاهی به جای تمرکز بر مصرف واقعی آب، بر روی میزان آب ورودی (به دلیل راحتی دریافت اطلاعات) تمرکز می‌شود. متاسفانه جنبه‌های محیطی مانند کیفیت و در دسترس بودن آب مورد توجه قرار نمی‌گیرد که این امر موجب تفسیر نادرست از تاثیرات مرتبط با آب می‌شود.
به خاطر در نظر گرفتن تمامی مسائل و هماهنگ کردن تمامی راهکارها ، سازمان بین‌المللی استانداردسازی چارچوب استانداردی به منظور محاسبه مصرف آب ( ISO14046:2014) در جولای ۲۰۱۴ منتشر کرد . این استاندارد نیازمندی‌های ارزیابی مصرف آب مانند دخیل بودن جنبه‌های محیطی مانند کیفیت و در دسترس بودن آب را در نظر گرفته است. این استاندارد همچنین چرخه حیات کامل شامل فرایندهای بالا دستی را نیز مورد ارزیابی قرار می‌دهد و مورد تایید صنعت فولاد بین‌المللی است.
” صنایع فولادی دنیا از استاندارد ISO14046:2014 پیروی می‌کنند. این استاندارد تنها راهکاری است که تمامی فاکتورهای ضروری برای بررسی محصولات ، خدمات و سازمان‌ها در زمینه آب را دارا است “
سیاست‌گذاری‌ها باید فراتر از مصرف آب باشد!
در این مطلب خواندیم که اکثر مصرف آب در صنایع فولادی به منظور خنک کردن استفاده می‌گردد. کاربری آب در عموم واحدهای فولادی نشان می‌دهد که درصد ناچیزی از آن واقعا مصرف می‌شود. در مجموع ۹۰ درصد آب ورودی به کارخانه پس از تصفیه و یا خنک کردن به منبع اصلی خود باز می‌گردد. وظیفه اصلی در راستای کاهش مصرف آب، کاهش میزان تبخیر و جلوگیری از نشتی‌ها است.
ورودی زیاد آب با توجه به عدم افزایش مصرف انرژی یا کاهش کیفیت لزوما امری نامطلوب نیست. برای تولیدکنندگان فولاد در مناطق خشک که با کمبود آب رو به رو هستند، بازیافت و بازمصرف آب ، امری حیاتی به شمار می‌آید. به کار گرفتن رویکردی متعادل و جامع به منظور جلوگیری از استفاده بیش از حد از منابع یا منتقل کردن فشار به بخش‌های دیگر که شاید آثار مخرب‌تری بر محیط‌زیست داشته باشند موضوعی حیاتی به شمار می‌رود.
” در بهره‌وری منابع باید میزان مصرف واقعی مثل تفاوت بین میزان آب ورودی و خروجی (با کیفیت اولیه با حتی بهتر)، جنبه‌های دسترسی و تاثیر بر انواع منابع دیگر مانند انرژی مورد بررسی قرار بگیرند “
