تحويل نفايات الصلب إلى حديد يحقق مكاسب بيئية واقتصادية
نجح المهندس المصري حازم الشيخ وفريقه البحثي بالجامعة الألمانية بالقاهرة في ابتكار تقنية جديدة تمكن صناع الصلب من تحويل نفايات الصلب إلى حديد يحقق مكاسب بيئية واقتصادية عبر إعادة استغلال فضلات عملية التصنيع المعروفة باسم “قشور الدرفلة”وتحويلها إلى حديد.
تحويل نفايات الصلب إلى حديد ضروري
وناقش الشيخ هذا المشروع وعلق على نتائج دراسته خلال منتدى “صناعة الصلب” بالشرق الأوسط الذي نظمته جمعية “تكنولوجيا الحديد والصلب” لأول مرة في الشرق الأوسط بالعاصمة المصرية خلال حزيران الماضي.
ونشرت الدراسة في دورية “ريزالتس إن ماتيريالز” وتم نشر مسودة أولية على موقع “إس إس آر إن” في 6 حزيران الماضي.
وقشور الدرفلة هي طبقة من الحديد المؤكسد التي تغطي سطح الحديد الساخن بسبب تعرضه للهواء أثناء عمليات صناعة الصلب وتركها دون إزالة يسبب مشكلات عدة منها صدأ الصلب المنتج وإضعاف قوته وصعوبة التعامل معه باستخدام اللحام لذا تزال تلك القشور.
ويوضح الشيخ المؤلف الرئيس للدراسة أن مصر تنتج سنوياً نحو 200-300 ألف طن من هذه القشور دون وجود إمكانية استخدامها بصورة مباشرة فيقوم المعنيون بتصديرها للخارج بمبالغ بسيطة إلى الدول التي تستطيع إعادة استخدامها ويستخدم جزء منها في صناعات الإسمنت وتقنيات تنقية المياه.
لذا سعى الفريق البحثي إلى تطوير تقنية بسيطة غير مرتفعة التكلفة تسهم في إعادة تحويل هذا الحديد المؤكسد إلى حديد قابل للاستخدام من جديد في صناعة الصلب.
ابتكار غير معقد ونتائج مميزة
ويعتمد مشروع تحويل نفايات الصلب إلى حديد على استخدام ما يعرف باسم الفرن الدوار القلاب حيث تخلط قشور الدرفلة بالفحم تحت درجة حرارة مرتفعة ما بين 900 و1200 درجة مئوية مما ينتج عنه تكون حديد ناعم ثم يتم رفع الحرارة من جديد إلى نحو 1350 درجة مئوية.
ويتمثل الناتج النهائي لهذه العملية في “كرات” من الحديد ويمنع هذا الشكل الكروي تعرض الحديد للأكسدة من جديد ويصبح بالإمكان شحن تلك الكرات لمصانع الصلب لإعادة استغلالها كحديد.
ويؤكد الشيخ أن نسبة استعادة الحديد من قشور الدرفلة وصلت إلى نحو 90% من الحالة المعدنية أي 90% من الحديد والمشروع قيد التنفيذ بالفعل ويوجد نموذج أولي ينتج نحو ألف طن من الحديد شهرياً.
في حين أن محاولات عدة سابقة لتحويل النفايات الصلبة إلى حديد صالح لإنتاج الصلب عانت عقبات عدة أهمها عدم استعادة نسبة كبيرة من الحديد وهو ما حققه الشيخ فالاعتماد على تقنيته أدى إلى إنتاج مادة تحتوي على نحو 90% من الحديد وهي النسبة الأعلى على الإطلاق.
تحويل نفايات الصلب إلى حديد يحقق مكاسب اقتصادية وفوائد بيئية
ويسهم تحويل النفايات الصلبة إلى حديد في تعظيم مكاسب قطاع صناعة الصلب بوجه عام ويشير الشيخ إلى أن سعر تصدير تلك النفايات لم يتعد 50 دولاراً للطن الواحد بينما قد يصل سعر طن الحديد المستعاد منها إلى نحو 400 دولار.
وعلى صعيد آخر تمثل تلك النفايات تحدياً بيئياً كبيراً فهي قابلة للاشتعال ويصعب التخلص منها وإعادة تحويل هذه النفايات لحديد تسهم في الحد من آثار التلوث التي تسببها ويسعى القائمون على المشروع لاستخدام الهيدروجين الأخضر مستقبلاً بدلاً من الفحم لاختزال الحديد الأمر الذي يحد من إنتاج الكربون ويسهم في التكيف مع التغيرات المناخية.
خطوات قادمة عدة
ويعمل الفريق البحثي حالياً على تطوير إنتاجية مشروعهم بهدف زيادة كمية الحديد من ألف إلى ألفي طن بحلول عام 2024 ويسعون إلى إجراء مختلف التجارب بهدف تعميم استخدام التقنية في مصر والشرق الأوسط إلى جانب تعظيم نسبة استعادة الحديد جراء الاعتماد على تقنيتهم المتطورة.