چالش های معادن سنگ آهن در قرن بیست و یکم و راهکارهای توسعه پایدار

تغییرات جهانی بازار معادن سنگ آهن در سال های اخیر.

آهن پرمصرف ترین فلز صنعتی در جهان است که تولید فولاد، محرک اصلی تقاضای جهانی معادن سنگ آهن است. طی چند سال اخیر، صنعت معادن سنگ آهن با نوسانات قابل توجهی مواجه شده و تحت تأثیر تقاضاهای جهانی قرار گرفته است. میزان صنعتی و جهانی شدن اقتصادهای رو به رشدی مانند هند و چین عامل تقویت رشد بازار در دوره پیش بینی شده است. به طور معمول اکثر تولید کنندگان پیشرو سنگ آهن در صادرات به بازار خارج از کشور شرکت می کنند. در دوره کنونی بیش از ۶۲ درصد از تقاضای سنگ آهن اخیراً از چین بوده است. افزایش فعالیت های واردات و صادرات در سراسر جهان نیز رشد بازار را در دوره پیش بینی شده افزایش می دهد.

بازار معادن سنگ آهن در سالهای گذشته دستخوش تغییراتی بوده است. دوران کرونا باعث گردید تا اندکی از سرعت رونق بازار کاسته شود. با این حال به مرور زمان رشد بازار سرعت بیشتری به خود گرفته است. حجم معاملات بازار معادن در سال ۲۰۲۰ در حدود ۳۳۹ میلیارد دلار بوده است. به سال ۲۰۲۲ که بیاییم، آمارها نشان می‌دهند که میزان معاملات در این بازار حدود ۴۰۵ میلیارد دلار بوده است. برای سال ۲۰۲۳ تخمین زده می شود که میزان معاملات به ۴۴۷ میلیارد دلار برسد. این امر نشان دهنده رشد مرکب سالانه «CAGR» حدود ۱۰ درصدی خواهد بود.

با این وجود، جنگ روسیه و اوکراین باعث شد تا روند رو به رشد بازار جهانی معادن سنگ آهن، سرعت کمتری به خود گرفته و تورم و افزایش قیمت کالا موجب اختلال در زنجیره تامین شده است. در چنین شرایطی اگر روند رشد بازار در همین میزان ۱۰درصدی ثابت باقی بماند، انتظار می‌رود تا در سال ۲۰۲۷ حجم معاملات بازار بیش از ۶۵۰ میلیارد دلار باشد.

معادن سنگ آهن و چشم انداز توسعه مستقبلی در گسترش صنعت فولاد.

با وجود این روند رو به رشد تقاضای بازارهای جهانی برای تولید هر چه بیشتر فولاد، نگاه ها به سمت معادن سنگ آهن می رود. اگر بخواهیم در عرضه رو به رشد بازار جهانی فولاد به عنوان یک تامین کننده اصلی باقی بمانیم، باید به فکر اکتشاف و توسعه معادن سنگ آهن نیز باشیم. محصولات صنعت فولاد کشور ما با قیمت رقابتی در بازارهای جهانی شناخته می شود.

دلیل اصلی این وضعیت را می توان در تامین کم هزینه سنگ آهن از معادن دانست. همچنین هزینه های پایین حمل و نقل یکی دیگر از عوامل ویژه ای می توان دانست که در کشور ما باعث پایین بودن هزینه تولید باشد. در چنین وضعیتی برای توسعه صنایع فولاد جهت رفع نیازهای بازارهای داخلی و بین المللی، باید در حوزه کشف معادن جدید کوشا باشیم.

 

چالش های پایداری در تولید سنگ آهن و فولاد و مدیریت آثار زیست محیطی.

یکی از چالش هایی که در تولید سنگ آهن و فولاد می‌تواند باعث کاهش روند تولید شود، بحث پایداری در فرایند تولید سنگ آهن است. سنگ آهن خوراک اصلی صنایع فولاد می باشد و برای تولید مستمر و مداوم در این صنعت نیازمند تامین دائم سنگ از معادن سنگ آهن است. معادن آهن کشور ما از زمان شروع فرایند تولید صنعتی فولاد در کشور در قرن گذشته، به طور مستمر در حال مصرف شدن بوده‌اند. در چنین شرایطی ذخایر هر معدن کاهش یافته و برخی از معادن ما دیگر ارزش استخراج ندارند.

این وضعیت به یکی از معضلات صنعت فولاد کشور تبدیل شده است. به گونه ای که به اذعان مدیران و دست اندرکاران این صنعت، کاهش عرضه از معادن سنگ آهن بزرگترین معضل این صنعت است که اگر چاره برای آن اندیشیده نشود، می‌تواند شرایط را روز به روز وخیم تر کند. چنین شرایطی ما را مجاب می‌کند که به فکر اکتشاف معادن جدید در امر تامین مواد اولیه صنعت فولاد باشیم.

در اینجا نکته دیگری مطرح می‌شود. اینکه برای توسعه پایدار در صنعت فولاد و سایر صنایع بزرگ کشور، توجه به ملاحظات زیست محیطی نیز حائز اهمیت خواهد بود. چنین شرایطی سبب شده است که قبل از شروع بسیاری از پروژه های عمرانی کشور، به منظور پیشگیری از آلودگی و تخریب محیط زیست، ملاحظاتی در نظر گرفته شوند.

برای بررسی اثرات زیست محیطی اکتشاف و استخراج از معادن سنگ آهن جدید، برخی ارزیابی ها و تحلیل های دو گزینه ای اجرا و عدم اجرای پروژه در فازهای اکتشاف و بهره‌برداری صورت می گیرد. در صورتی که نتایج ارزیابی ها در دو فاز اکتشاف و بهره‌برداری برای کشور و محیط زیست مثبت باشد، امکان اجرای فعالیت‌های اکتشاف و بهره‌برداری از معادن جدید سنگ آهن وجود خواهد داشت.

بررسی عملکرد معادن سنگ آهن در قرن بیست و یکم و راهکار هایی برای بهبود آن.

روند تولید و استخراج از معادن سنگ آهن در قرن جاری در طول این ۲۳ سال دستخوش تغییرات بوده است. در اواخر سال ۲۰۰۰ میلادی عمده ترین تولیدکنندگان سنگ آهن، کشور چین و برزیل بودند. در آن زمان این دو کشور حدود ۲۰۰ میلیون تن سنگ آهن را تولید می‌کردند. استرالیا در آن زمان با تولید سالانه کمی بیش از ۱۵۰ میلیون تن در سال در جایگاه سوم جهانی قرار داشت. در آن سال ها رتبه چهارم تولید جهانی کشور هند بود که بیش از ۷۵ میلیون تن آهن را تولید می کرد. رتبه پنجم جهان نیز کشور روسیه بود که بیش از ۷۰ میلیون تن را در آن سال ها تولید و عرضه می کرده است.

به سالهای نزدیکتر که بیاییم، مشاهده می کنیم که میزان تولیدات جهان سنگ آهن افزایش چشمگیری داشته است. در سال ۲۰۲۲ کشور استرالیا با بیش از ۸۸۰ میلیون تن سنگ آهن در جایگاه اول تولیدات جهانی قرار داشته است. کشور برزیل با بیش از ۴۱۰ میلیون تن، کشور چین با بیش از ۳۸۰ میلیون تن، هند با ۲۹۰ میلیون تن و روسیه با ۹۰ میلیون تن در جایگاه دوم تا پنجم تولیدات جهانی قرار داشته اند. کشور ما در سال ۲۰۲۲ با تولید بیش از ۷۵ میلیون تن سنگ آهن در جایگاه هشتم جهان قرار داشته است. این در حالی است که در اوایل قرن ۲۱ میلادی ایران جزو ۱۰ کشور برتر تولید کننده سنگ آهن جهان نبوده است.

اگر بخواهیم که در حوزه استخراج و تولید سنگ آهن پیشرفت داشته باشیم، باید چهار مولفه مهم را در نظر داشته باشیم. این مولفه ها عبارتند از: با کیفیت بودن، ارزان بودن، ایمن بودن و سریع بودن روند تولید در معادن سنگ آهن.

استفاده از تکنولوژی های نوین در فرآیند استخراج و روش های تولیدی.

استفاده از تکنولوژی های نوین در فرآیند تولید و استخراج سنگ آهن می تواند باعث افزایش سرعت در فرآوری و تولید و کاهش هزینه ها شود. فایده دیگر استفاده از تکنولوژی های نوین در ایمنی معادن خواهد بود که از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. عدم رعایت آن می تواند خسارت های جانی و مالی را منجر شود که هزینه های تولید را افزایش می دهد. در کنار موارد فوق، بحث کیفیت نیز از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است‌. هر چقدر کیفیت و خلوص سنگ آهن تولید شده بیشتر باشد، میزان تولید فولاد نیز بیشتر خواهد شد. استفاده از روش ها و تکنولوژی های جدید می توانند بر کیفیت سنگ آهن تولید شده تاثیر مثبت بگذارند که نتیجه آن توسعه پایدار در تولید سنگ آهن و فولاد خواهد بود.

 

نقش معادن سنگ آهن در اقتصاد جهانی و تحولات اخیر در بازارهای بین المللی.

تولیدات معادن سنگ آهن نقش مهمی را در معاملات جهانی دارد. آهن پس از نفت بیشترین حجم معاملات را در بازار جهانی به خود اختصاص داده است. با وجود اینکه فرایند اصلی تولید و عرضه این ماده معدنی به صورت کاملاً فیزیکی و در محیط های صنعتی و معدنی انجام می پذیرد، در سال های اخیر نحوه معاملات سنگ آهن اندکی متفاوت شده اند.

در دهه اول قرن ۲۱ بیشتر حجم معاملات تولیدات معادن سنگ آهن در بازارهای محلی انجام می گرفت. اما هرچه جلوتر که بیاییم میزان معاملات سنگ آهن در بازارهای مالی جهانی افزایش چشمگیری داشته است. امروزه حجم اصلی معاملات سنگ آهن در بازار های مالی انجام گرفته و حجم وسیعی از مبادلات مالی را در بازارهای جهانی به خود اختصاص داده است.

بررسی شبکه توزیع معادن سنگ آهن و وابستگی آن به تجارت جهانی.

بخش اعظم ذخیره معادن سنگ آهن جهان در کشورهای آمریکا، روسیه، چین، استرالیا، هند و برزیل توزیع شده اند. این کشورها شبکه توزیع جهانی را از طریق بنادر و خطوط ریلی ایجاد کرده اند. این شبکه توزیع در جهت ارائه سنگ آهن به خریداران اصلی جهانی به کار می روند. امروزه کشور چین به عنوان بزرگترین خریدار جهانی سنگ آهن شناخته می شود که این ماده معدنی را از قاره های مختلف جهان خریداری می کند. تقاضای زیاد کشور چین باعث شده تا ارزش شبکه تولید و توزیع سنگ آهن افزایش یابد. به گونه ای که ارزش افزوده تولید سنگ آهن را در کشور های مختلف افزایش داده است.

توجه به نیازهای بشریت و نحوه استفاده پایدار و منطبق با محیط زیست از منابع معدنی.

همانطور که پیشتر نیز اشاره کردیم، بحث حفاظت از محیط زیست و لزوم استفاده پایدار از معادن سنگ آهن از اهمیت ویژه برخوردار است. با وجود اینکه ما باید بتوانیم با افزایش تولید سنگ آهن درآمدهای کشورمان را افزایش دهیم، اما نباید ملاحظات زیست محیطی را از قلم بیندازیم. همانطور که گذشتگان در نگهداری منابع طبیعی تلاش کرده و مانع تاراج بیگانگان شده اند، ما هم باید در نگهداری از این منابع طبیعی برای نسل های بعد تلاش کنیم. زیرا نسل های آینده ما هم برای پیشرفت و توسعه به این منابع طبیعی نیاز خواهند داشت.

 

بررسی هزینه های تولید و میزان بهره وری معادن سنگ آهن در برخی کشورهای خاص.

با وجود اینکه معادن سنگ آهن در کشورهای مختلف جهان در حال تولید و استخراج این ماده حیاتی صنایع جهان هستند، میزان بهره وری و هزینه های تولید در کشور های مختلف متفاوت است. برخی از کشورها معادن سنگ آهن روباز هستند. برخی دیگر نیز دارای معادن سنگ آهن زیرزمینی هستند که هزینه تولید و استخراج سنگ آهن از این معادن بسیار بیشتر از معادن روباز خواهد بود.

معادن سنگ آهن کشورهای استرالیا و برزیل اغلب از نوع روباز هستند که باعث شده تا بهره وری و هزینه های تولید به طرز چشمگیری پایین باشد. چنین امری سبب شده تا این کشورها بتوانند در جایگاه نخست تولید سنگ آهن در جهان شناخته شوند.

در مقام مقایسه اگر کشورهای قاره اروپا را در نظر بگیریم که حدود ۱۰۰ تا ۱۵۰ سال پیش ۴۰ درصد از حجم تولیدات سنگ آهن را در اختیار داشتند، امروز دیگر شاهد چنین وضعیتی نیستند. اکثر معادن سنگ آهن قاره اروپا از نوع زیرزمینی است که هزینه های تولید را بسیار افزایش می دهد. حتی در کشور سوئد که بیشترین میزان سنگ آهن اروپا را در اختیار دارد، بالا بودن هزینه تولید باعث شده تا در دهه گذشته بسیاری از تولیدکنندگان بزرگ این کشور رو به ورشکستگی بروند.

یکی دیگر از تولیدکنندگان بزرگ سنگ آهن در جهان، کشور چین است که بزرگترین مصرف کننده آن نیز به شمار می رود. این کشور بیشترین هزینه تولید را در بین کشورهای بزرگ تولید کننده سنگ آهن داشته و دلیل آن را می توان در میزان بهره وری کم در این کشور دانست. این امر باعث شده است تا این کشور ناچار به واردات سنگ آهن از کشورهای دیگر جهان باشد. در تصویر زیر می توان هزینه های تولید سنگ آهن در کشور های مختلف را مشاهده کرد.

راه حل های پایدار و مناسب برای بهینه سازی استفاده از منابع طبیعی و استفاده بهینه از آنها در صنعت فولاد سازی.

راهکارهایی وجود دارند که می توان از آنها برای بهینه سازی استفاده از منابع طبیعی در حوزه تولید سنگ و فولاد استفاده کرد. روش ها و ابزار های قدیمی تولید استخراج در معادن سنگ آهن و صنایع فولاد عاملی برای هدر رفت انرژی و مواد اولیه در این صنایع هستند. جایگزین کردن تجهیزات قدیمی پرمصرف و آلاینده با تجهیزات جدید تر باعث می شود تا در کنار کمتر شدن نیاز به انرژی، میزان تولید آلاینده ها نیز کاهش یابد. این وضعیت علاوه بر اینکه فایده های زیست محیطی داشته و ما را به سمت تولید فولاد سبز سوق می‌دهد، باعث افزایش سودآوری صنعت فولاد شده و ارزش تولید را در کشور افزایش می دهد.

استفاده از تکنولوژی های دیجیتال و سیستم های کنترلی در خطوط تولید، راهکار دیگری است که بسیاری از تولیدکنندگان برتر فولاد جهان در دستور کار خود قرار داده اند. به کمک سیستم های کنترلی دیجیتال شما قادر خواهید بود تا منابع هدر رفت انرژی و تولید آلاینده های زیست محیطی را تشخیص داده و کار خود را در جهت افزایش بهره وری خطوط تولید آسان تر خواهید کرد.

راهکار دیگری که برای استفاده بهینه تر از منابع طبیعی پیشنهاد می شود، استفاده از چرخه بازیافت است. در صنعت فولاد چرخه بازیافت هم می تواند در بحث استفاده از مواد معدنی اولیه باشد و هم می تواند مانع از انرژی هدر رفته باشد. در صنعت تولید فولاد از آهن های بازیافتی نیز برای تولید فولاد جدید استفاده کنید. در این صورت به جای اینکه برای تولید فولاد نیاز باشد تا همواره آن را از معادن تامین کنیم، میتوانیم از آهن های بلا استفاده و بازیافتی نیز استفاده کنیم. این کار در کنار این که باعث کاهش استفاده از منابع طبیعی می شود، در کاهش هزینه های تولید و بهره وری در صنعت فولاد نیز موثر خواهد بود.

راهکار دیگر، جلوگیری از هدر رفت انرژی در تاسیسات صنعت فولاد است. یکی از روش های انجام این کار استفاده از حرارت تلف شده در کوره های ذوب آهن برای پیش گرم کردن مواد اولیه تولیدی است. بدین ترتیب میزان انرژی مورد نیاز برای ذوب آهن در چرخه تولید فولاد کاهش خواهد یافت که خود باعث توسعه پایدار در صنعت فولاد می شود.