خلاصه

کربن‌زدایی بخش فولاد یک اولویت در تلاش‌های جهانی برای کاهش پارامترهای موثر و منفی بر وضعیت آب‌وهوا و بروز تغییرات اقلیمی بحران‌زا است. فناوری‌های نوظهوری چون کاهش مستقیم مبتنی بر هیدروژن (H-DRI)، جذب و ذخیره‌سازی کربن (CCS) و تأمین انرژی کوره‌های فولادسازی از انرژی‌های تجدیدپذیر ازجمله راه‌حل‌هایی هستند که شرکت‌های فولادسازی برای بهبود عملکرد زیست‌محیطی خود به کار می‌گیرند.

فولاد عنصری مهم در عملیات مختلف مهندسی، ساخت و ساز و انتقال انرژی است و تقاضا برای آن همچنان روندی صعودی را طی می‌کند. با این حال، ۷ درصد از کل گازهای گلخانه‌ای که در سال تولید می‌شود، از فرایندهای تولید فولاد نشأت می‌گیرد.

دستیابی به شیوه‌های تولید فولاد با آلایندگی نزدیک به صفر تا سال ۲۰۳۰، به عنوان هدفی جهانی که در کنفرانس‌ها و مجامع مختلفی مطرح شده، نیازمند بهره‌گیری از فناوری‌های جاه‌طلبانه و نوآورانه، و همکاری همه‌جانبه بین خریداران، تولیدکنندگان و شرکت‌های فناور است.

چندین تولیدکننده فولاد، ازجمله در امارات متحده عربی، استرالیا، برزیل و اسپانیا در مسیر تولید فولاد با آلایندگی صفر هستند. در این مقاله به برخی از فعالیت‌های آن‌ها برای تحقق این هدف و فناوری‌های لازم برای رسیدن تولید پایدار فولاد سبز می‌پردازیم.

چالش‌ انتشار دی‌اکسید کربن در صنعت فولادسازی

بنا بر گزارش اخیر آژانس بین‌المللی انرژی (IEA) بیشتر از ۷ درصد از کل گازهای گلخانه‌ای جهان – ۳.۵ میلیارد تن در سال  – در نتیجه تولید فولاد منتشر می‌شود. ۷۰ درصد از این فولاد تولیدی جهان از فرآوری و ذوب سنگ‌آهن و کنساتره‌های سنگ آهن و ۳۰ درصد مابقی از ذوب ضایعات فولاد حاصل می‌گردد.

از آنجایی که تقاضا برای فولاد تا ۲۰۵۰ بین ۳۰ تا ۵۰ درصد افزایش می‌یابد، هیچ گزینه‌ای برای کاهش فولاد یا تولید سنگ آهن مورد نیاز برای آن روی میز نیست. بنابراین، برای کاهش تأثیرات منفی تولید فولاد، تنها رویکردهایی را می‌توان مدنظر قرار داد که بر روی بهینه‌سازی شیوه‌های تولید تمرکز دارند.

نکته مثبت این وضعیت کنونی، امکان استفاده از فناوری‌های نوآورانه و ایجاد اتمسفرهای منسجم متشکل از خریداران، تولیدکنندگان و شرکت‌های فناوری برای تحقق صفر خالص تا سال ۲۰۳۰ است. با این حال، موانعی بر سر راه قرار دارند که بیشتر از هر مورد دیگری باعث افزایش در هزینه‌ها می‌شوند. برای نمونه، تأسیسات مرتبط با تولید آهن و فولاد بسیار پرهزینه هستند و برای بازه‌های زمانی طولانی طراحی می‌شوند و جایگزین کردن آن‌ها بسیار پرهزینه و پیچیده است.

مشکل اساسی دیگر مربوط به پریمیوم (Premium) سبز است که بر محصولات با کربن پایین اعمال می‌شود. این پریمیوم هزینه‌ای اضافی است که تولیدکنندگان از مشتریان می‌گیرند، زیرا برای کاهش کربن انتشاری خود باید از شیوه‌های پر هزینه‌تر (مانند استفاده از کوره‌های الکتریکی) استفاده کنند.

از طرفی، خریداران فولاد اکثرا، حداقل در بازه زمانی کنونی، حاضر به پرداخت درصدهای بالایی برای این مشارکت در کاهش کربن نیستند. همچنین، فناوری‌های لازم برای تولید فولاد با آلایندگی نزدیک به صفر در حال حاضر به صورت تجاری در دسترس نیستند. برخی از روش‌ها هنوز در مراحل اولیه توسعه هستند و برای پیاده‌سازی در مقیاس بزرگ نیاز به هزینه و بررسی بیشتر دارند.

وعده فولاد با آلایندگی نزدیک به صفر

برخی از تولیدکنندگان فولاد، مانند شرکت H2 Green Steel، ادعاهای بسیار جاه‌طلبانه‌ای در مورد تولید فولاد با حداقل انتشار مطرح کرده‌اند. این شرکت در حال ساخت یک مرکز تولید فولاد سبز در مقیاس بزرگ در شهر Boden کشور سوئد است. انرژی این کارخانه از هیدروژن سبز و برق تجدیدپذیر تأمین می‌شود. بنابر ادعای این شرکت، فولاد سبز حاصل، ۹۵ درصد نسبت به شیوه‌های سنتی انتشار کمتری را نتیجه می‌دهد.

این کارخانه قرار است در سال ۲۰۲۵ تولید فولاد به شیوه سبز را آغاز کند. چندین شرکت خودروسازی، ازجمله چند عضو ائتلاف First Movers، قراردادهایی را برای خرید فولاد از این شرکت برای بازه‌های بلندمدت امضا کرده‌اند.

ایجاد شبکه‌های تولید و خرید تضمینی فولاد سبز ابتکاری جهانی بود که توسط مجمع جهانی اقتصاد، GreenHouse، و با پشتیبانی شرکت‌های مشاوره‌ای Deloitte، Boston Consulting Group، Responsible و RMI انجام گرفت.

هدف از تولید این شبکه‌های همکاری، تحقیق درباره شیوه‌های قابل اجرا در اعمال پریمیوم‌ها بر محصولات فولادی، متقاعد کردن خریداران برای پرداخت مبالغی بیشتر و توسعه فناوری‌های جدید مرتبط است.

چند نمونه از شرکت‌های پیشرو در تولید فولاد سبز

در این بخش به چند شرکت فولادسازی می‌پردازیم که فعالیت‌های امیدوارکننده‌ای را برای تولید فولاد با انتشار نزدیک به صفر برنامه‌ریزی یا آغاز کرده‌اند. هدف تکنیکال در اکثر برنامه‌های این شرکت‌ها رسیدن به عدد بهینه ۴۰ کیلوگرم کربن به ازای هر تن فولاد خام (از رقم کنونی نزدیک به ۴۰۰ کیلوگرم در کارخانه‌های فولادسازی) است. این کاهش به ۱۰ درصد از میزان کنونی به ترکیبی گسترده از سرمایه‌گذاری، فناوری، همکاری و تعهد نیاز دارد.

برخی از فعالیت‌های بهینه‌سازی که توسط این شرکت‌ها طراحی یا اتخاذ شده‌اند شامل موارد زیرند:

جایگزین کردن زغال سنگ با زغال چوب پایدار

تولیدکننده برزیلی، Aco Verde do Brasil، به نقطه‌عطفی در تولید فولاد بدون کربن دست یافته است؛ رویکرد نوین آن‌ها توسط بنیاد SG de surveillance و انجمن جهانی فولاد تأیید شده است. میزان کربن تولیدی این روش به بازه ۶۰ تا ۱۰۰ کیلوگرم در هر تن فولاد تولیدی کاهش یافته است.

با ظرفیت تقریبی ۶۰۰ هزار مگاتن در سال، کارخانه مستقر در شمال ایالات مارانهائو نزدیک به ۱۰۰ درصد انرژی مورد نیاز خود را از برق تجدیدپذیر دریافت می‌کند. علاوه بر این، این شرکت از یک سیستم چرخه‌ای برای تأمین مواد خام خود بهره می‌برد و در تولید فلز داغ آن به شکلی ۱۰۰ درصدی از بیوکربن بهره می‌برد که جایگزین زغال سنگ سنتی است. این شرکت برزیلی بیشتر از ۵۰ هزار هکتار را به پرورش اکالیپتوس برای تولید چوب پایدار اختصاص داده است.

گردائو (Gerdau) دیگر شرکت برزیلی است فعال در حوزه فولاد است که از سوخت زغال چوب بهره می‌برد. آن‌ها بزرگترین تولیدکننده فولاد برزیل و آمریکای لاتین هستند و سالانه ۱۱ میلیون تن قراضه فولاد را بازیافت می‌کنند. با بیشتر از ۲۵۰ هزار هکتار جنگل اختصاصی، آن‌ها بزرگترین تولیدکننده زغال چوب در جهان‌اند.

کاهش مستقیم آهن با رویکرد بهره‌گیری از H2

هیدنوم استیل (Hydnum Steel) اولین کارخانه تولیدکننده فولاد سبز (فولاد با انتشار پایین دی‌اکسید کربن) در شبه جزیره ایبری است. مأموریت اصلی آن‌ها کمک به روند کربن‌زدایی از صنعت فولاد با توسعه کارخانه‌های دیجیتال، کارآمد و عاری از CO2 است.

این شرکت قصد دارد تا ۲۰۲۷ به هدف صفر خالص در تولید فولاد برسد و میزان تولید CO2 را تا ۹۸ درصد کاهش دهد. این هدف از طریق بهره‌گیری ۱۰۰ درصدی از انرژی‌های تجدیدپذیر، هیدروژن سبز، ضایعات بازیافتی و کاهش آهن مبتنی بر H2 است. آن‌ها همچنین یک رویکرد جدید برای تصفیه آب خاکستری و فاضلاب صنعتی و استفاده مجدد آن در روند تولید پیشنهاد داده‌اند.

هم‌زمان، گرین استیل استرالیا (GSWA) در حال ایجاد یک کارخانه فولاد سبز با ظرفیت ۴۵۰ هزار تن در سال است. با بهره‌گیری از کوره قوس الکتریکی، این شرکت از نیروی برق برای بازیافت ۵۰۰ هزار تن ضایعات فولاد کشور و تولید میلگردهای فولادی با آلایندگی نزدیک به صفر استفاده می‌کند.

عملیات تولید فولاد سبز شرکت گرین استیل قرار است در سال ۲۰۲۶ کلید بخورد. آن‌ها همچنین در حال توسعه کارخانه‌ دیگری در غرب استرالیا هستند که امکان تولید ۲.۵ میلیون تن فولاد در سال با سوخت گاز طبیعی و هیدروژن را دارد.

جذب کربن انتشاری و تولید مبتنی بر هیدروژن

در سال ۲۰۱۶ تلاش مشترکی بین امارات استیل ارکان، بزرگترین تولیدکننده فولاد و مصالح ساختمانی امارات، الریاده و ADNOC برای جذب حداکثری CO2 انتشاری شکل گرفت. در سال ۲۰۲۳ بزرگترین شرکت تولیدکننده انرژی برق تجدیدپذیر امارات به این اتحاد پیوست تا امکان تولید فولاد سبز و رسیدن به صفر خالص را تقویت کند.

همچنین، شرکت Masdar در حال توسعه اولین پروژه مبتنی بر هیدروژن سبز در خاورمیانه و شمال آفریقا برای کربن‌زدایی از بخش فولاد امارات است. هدف اولیه هر دو شرکت، کاهش میزان انتشار اولیه دی‌اکسید کربن به ۳۰۰ تا ۴۰۰ کیلوم گرم به ازای هر تن فولاد تولیدی است.

سال ۲۰۵۰: نقطه عطفی در تمام صنایع

واقعا جهان در سال ۲۰۵۰ به چه مقدار فولاد نیاز خواهد داشت؟ امروزه جمعیت ۸.۲ میلیاردی زمین سالانه در حدود ۱.۸ تا ۱.۹ میلیارد تن فولاد مصرف می‌کنند. این به معنی تقریبا ۲۲۲ تا ۲۳۰ کیلوگرم فولاد برای هر نفر در سال است. هرچند تفاوت‌های زیادی بین سرانه مصرف در کشورهای مختلف وجود دارد. برای مثال، سرانه مصرف فولاد در اروپا ۳۱۰ کیلوگرم و در آفریقا ۳۰ کیلوگرم است.

از طرفی، سازمان ملل جمعیت جهان در سال ۲۰۵۰ را تقریبا ۱۰ میلیارد نفر پیش‌بینی کرده است. بنابراین، با یک حساب سرانگشتی می‌توان دریافت که در ۲۰۵۰ زمین به ۲.۲ تا ۲.۴ میلیارد تن فولاد نیاز خواهد داشت. این خوشبینانه‌ترین حالت است و با توجه به رشد صنعتی هند و کشورهای آفریقایی، ممکن است تقاضا تا ۲.۸ میلیارد تن نیز افزایش یابد.

در حال حاضر تنها ۱ تا ۳ درصد از فولاد تولیدی برای ایجاد زیرساخت‌های انرژی استفاده می‌شود. با این حال، انتظار می‌رود که میزان تقاضا برای انرژی‌های تجدیدپذیر منجر به افزایش تقاضا برای فولاد، برای مثال در تولید توربین‌های بادی و سیستم‌های فتوولتائیک، به بیشتر از ۱۰ درصد برسد.

بنابراین، سوال اینجاست که چگونه می‌توان فولاد بیشتری تولید کرد و در عین حال انتشار CO2 را نیز کاهش داد (و البته به صفر رساند)؟ بخصوص، دغدغه اصلی مربوط به کارخانه‌های تولید فولاد و ایجاد تغییرات بنیادی در آن‌هاست، تغییراتی که منجر به کاهش تولید دی‌اکسید کربن شوند.

در سال ۲۰۲۲، ۷۱ درصد (۱۳۴۷ میلیون تن) فولاد تولیدشده محصول کوره بلند سنتی و BOF (کوره اکسیژن پایه) بود. این روش به طور متوسط ۱.۹ تن گاز CO2 مستقیم در هر تن فولاد تولید می‌کند.

 23 درصد (۴۱۲ میلیون تن) دیگر از حجم کل فولاد تولید شده، از طریق بازیافت ضایعات و با استفاده از کوره‌های قوس الکتریکی (با ۱۴۰ کیلوگرم CO2 در هر تن) تولید شده است. سهم روش کاهش مستقیم معمول حدود ۶ درصد با انتشار ۶۵۰ کیلوگرم CO2 به ازای هر تن فولاد تولیدی بود.

فولادسازی مبتنی بر قراضه: آغاز رشدی نمایی

رویکرد فولاد الکتریکی (تولید فولاد با نیروی برق) سریع‌ترین راه برای تولید فولاد با آلایندگی نزدیک به صفر است، با این فرض که برق مصرفی از رویکردی سبز حاصل شده باشد. اما چه مقدار قراضه در آینده در دسترس خواهد بود؟

بنابر گزارش انجمن جهانی فولاد میزان ضایعات از ۴۵۵ میلیون تن در سال ۲۰۲۲ به ۹۰۰ میلیون تن در ۲۰۵۰ می‌رسد. با تجمیع ضایعات حاصل از فرآوری فولاد (ضایعات فوری) و ضایعات خانگی، می‌توان انتظار داشت که کل ضایعات در دسترس در سال ۲۰۵۰ به ۱.۴ میلیارد تن نیز برسد.

با این حال، همه این ۱.۴ میلیارد تن مطمئنا در اختیار کوره‌های الکتریکی قرار نخواهد گرفت. شبیه آنچه امروز در جریان است، بخش قابل‌توجهی از این قراضه‌ها در روش‌های DRI-EAF و BOF مصرف می‌شود. در نتیجه، میزان بازیافت مستقیم قراضه‌ها به ۸۵۰ تا ۹۰۰ میلیون تن فولاد می‌رسد (یعنی افزایش از ۲۳ درصد امروزی به ۳۵ درصد از میزان کل در تولید فولاد).

دسترسی به سنگ‌آهن مرغوب

در حالی که فولاد سبز حاصل از روش‌های بازیافت تا ۲۰۵۰ یک سوم تولید کل را پوشش می‌دهد، دو سوم باقیمانده مبتنی بر تأمین مواد خام، یعنی سنگ‌آهن، است. حتی اگر قراضه به میزان کافی نیز در دسترس بود، برای برخی از انواع فولاد با گرید بالا همچنان نیاز به سنگ‌آهن مرغوب است، زیرا تجمع عناصر ناخواسته در فولاد تولیدی هرگز به صفر نمی‌رسد و تولید برخی از گریدها ممکن نیست.

اکثر پروژه‌های فولاد سبز امروزی به کارخانه‌های احیای مستقیم متکی هستند. شرکت H2 Green Steel یک نمونه پیشگام برای بسیاری از پروژه‌های فولاد سبز است که انرژی خود را به‌طور کامل از هیدروژن سبز و برق حاصل از نیروگاه‌های آبی و سایر انرژی‌های تجدیدپذیر تأمین می‌کند.

از طرفی، روش کاهش مستقیم نیازمند بهره‌گیری از گندله سنگ‌آهن با گرید بالا و نزدیک به ۶۷ درصد است. امروزه کمتر از ۵۰ میلیون تن گندله سنگ‌آهن با این گرید وارد بازارهای جهانی می‌شود. برای تقویت فراینده عرضه گندله‌ها با عیار بالا، باید مبالغ هنگفتی در توسعه ذخایر جدید سنگ‌آهن و روش‌های پرعیارسازی سرمایه‌گذاری شود.

نبرد برای هیدروژن سبز

عنصر کلیدی دیگر برای تولید فولاد سبز برای تقاضای پیش رو در سال ۲۰۵۰، هیدروژن سبز است. تقاضا برای هیدروژن توسط شرکت‌های فولادسازی به‌ سرعت در حال افزایش است، چراکه روش‌های کاهش مبتنی بر هیدروژن تا ۹۵ درصد میزان انتشار کربن را کاهش می‌دهند.

به بیانی دقیق‌تر، در شیوه‌های سنتی، زغال سنگ یا کک برای احیای سنگ‌آهن و تولید فولاد استفاده می‌شوند که مقدار زیادی CO2 آزاد می‌کنند. وقتی به جای این مواد از هیدروژن استفاد می‌شود، واکنش شیمیایی به جای CO2، بخار آب تولید می‌کند. در نتیجه، استفاده از هر تن هیدروژن منجر به حذف ۲۸ تن دی‌اکسید کربن می‌گردد.

ازطرفی، بخش‌های دیگری مانند صنایع شیمیایی نیز به شدت وابسته به هیدروژن سبز هستند و کاربردهای بالقوه آن در حمل‌ونقل و گرمایش باعث افزایش بیشتر تقاضا برای هیدروژن سبز می‌شود. در نتیجه، شرکت‌های فولادسازی باید هزینه‌های بیشتری را صرف رقابت در بازار تقاضا برای هیدروژن کنند.

تولید هیدروژن سبز در مقیاس صنعتی از طریق الکترولیز نیاز به افزایش چشم‌گیر زیرساخت‌های مرتبط با انرژی بادی و خورشیدی دارد. تبدیل کامل ظرفیت کوره بلند به احیای مستقیم مبتنی بر هیدروژن سبز به تولید اضافی حدود ۴۶۰۰ تراوات ساعت انرژی الکتریکی نیاز خواهد داشت (یعنی حدود ۲۰ درصد از مصرف برق کنونی جهان). همین رقم به تنهایی چالش پیش‌رو در استفاده از هیدروژن سبز را به تصویر می‌کشد.

با توجه به این رقابت‌، هزینه‌های بالا و دسترسی‌های متفاوت جغرافیایی به هیدروژن سبز، انتظار می‌رود رویکرد کاهش مستقیم تا سال ۲۰۵۰ سهمی ۵۰۰ میلیون تنی از تولید فولاد به خود اختصاص دهد. برای به واقعیت تبدیل شدن این رشد چالش دیگری پیش روی صنعت فولادسازی است: ایجاد زیرساخت‌ها.

در سال‌های اخیر، به طور متوسط هر دو سال یک کارخانه احیای مستقیم در مقیاس کامل در مناطق مختلف جهان ساخته شده‌اند. برای دستیابی به هدف مورد نظر، باید سالانه ۶ تا ۸ کارخانه DRI ایجاد شود؛ درنتیجه، صنعت فولادسازی نیازمند بهره‌گیری از قابلیت‌های مهندسی و اجرایی بیشتر و البته سرمایه‌گذاری کلان است.

نیاز دوچندان فولادسازی ایران برای دستیابی به فولاد سبز

ایران جزء ۱۰ کشور برتر در تولید سنگ‌آهن و محصولات مرتبط مانند کنسانتره سنگ‌آهن و گندله است.  به همین دلیل، افزایش تقاضا برای این محصول و تحولات مرتبط با بازار فولاد به‌طور مستقیم بر اقتصاد و جایگاه ایران در اتمسفر صنعتی جهان تأثیر می‌گذارند.

به‌ویژه، با تغییر روندها به سمت استراتژی‌ها و رویکردهایی با هدف کاهش دی‌اکسید کربن، تقاضا برای محصولات با رد کربن پایین‌تر روبه افزایش است. اگر شرکت‌های معدنی و فولادسازی بخواهند در بازار بسیار رقابتی آتی جایگاه خود را حفظ کنند یا ارتقاء یابند، باید از هم‌اکنون بر روی پروژه‌های سبز متناظر سرمایه‌گذاری و برای ایجاد زیرساخت‌های مرتبط اقدام کنند.

ایران جزء کشورها با میزان انتشار بالاست، استفاده از روش‌هایی چون DRI مبتنی بر هیدروژن می‌تواند ارتقاءی تاریخی در جایگاه صنعت فولادسازی و نقش محوری آن در کاهش دی‌اکسید کربن انتشاری باشد. بخصوص اینکه شرکت‌های فعال در حوزه خلیج فارس سرمایه‌گذاری‌های کلانی بر روی فولاد سبز داشته‌اند و برای جذب مشتریان آتی در بازار سنگ‌آهن و فولاد مطمئنا نیاز به تحولاتی بنیادی در این صنایع خواهد بود.

جمع‌بندی

فولاد همچنان به عنوان کالایی با تقاضایی روبه‌ رشد شناخته می‌شود و هیچ افق کوتاه‌مدتی برای کاهش این تقاضا دیده نمی‌شود. با این حال، رویکردها در تولید فولاد و رفتار مشتریان در خرید سنگ‌آهن و فولاد و تأکید آن‌ها بر نحوه تولید و انتقال این محصولات به‌شدت در حال تغییر است.

پروتکل‌ها و قوانین بین‌المللی بیشتر از پیش بر تولید سبز اصرار دارند و شیوه‌های تولید سنتی مزیت‌های رقابتی دیگر مانند دسترسی بیشتر به مواد خام و فاصله تا مشتریان را تحت‌تأثیر قرار داده‌اند. حتی کشورهایی چون چین که نیاز مبرمی به مواد خام دارند و بیشترین حجم فولاد را تولید می‌کنند، در حال ایجاد تحولات کلان و متأثر از مجامع جهانی در شیوه تولید و تعامل با زنجیره تأمین خود هستند.

نکته مهم این است که مناطق و کشورهای مختلف مسیرهای متفاوت را برای کربن‌زدایی انتخاب می‌کنند، اما فناوری‌های مرتبط با احیای مستقیم بیشترین رشد را در بین کشورها با دسترسی بیشتر به سنگ‌آهن با کیفیت بالا و دسترسی بیشتر به انرژی برق ارزان داشته‌اند. در مقابل، کشورهایی که به ضایعات بیشتری دسترسی دارند به دنبال توسعه شیوه‌هایی چون قوس الکتریکی هستند.

سوالات متداول

آهن کاهش یافته مستقیم چیست؟

منظور از آهن کاهش یافته یا رویکرد احیای مستقیم آهن روشی است که در آن سنگ‌آهن فرآوری نشده یا کمتر فرآوری شده به صورت مستقیم به آهن مذاب تبدیل می‌شود. در این روش از گاز طبیعی یا هیدروژن برای جدا کردن آهن از گنگ سنگ‌آهن، بدون ذوب آن و معمولا در دمای ۱۲۰۰ درجه سانتیگراد، استفاده می‌شود.

هیدروژن سبز چیست؟

هیدروژن سبز همان گاز هیدروژن است که با استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر مانند انرژی باد یا خورشید و از طریق فرایندی به نام الکترولیز تولید شده است. در این روش، برق حاصل از منابع تجدیدپذیر (سبز)، آب را به هیدروژن و اکسیژن تقسیم می‌کند. از آنجا که هیچ نوع سوخت فسیلی در این فرایند مصرف نمی‌شود محصول نهایی را سبز می‌گویند.

صفر خالص (Net Zero) چیست؟

صفر خالص به وضعیتی اشاره دارد که در آن میزان انتشار گازه‌های گلخانه‌ای، به‌ویژه دی‌اکسید کربن (CO2)، به‌طور کامل توسط رویکردهایی مانند جذب کربن یا استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر به صفر می‌‌رسد. برنامه‌های صفر خالص نیز به روش‌ها، سیاست‌ها و فناوری‌هایی اشاره دارند که چنین هدفی را محقق می‌کنند.