Ngành sản xuất thép là một trong những nguồn phát thải CO₂ lớn nhất toàn cầu, chủ yếu do sử dụng than cốc trong quá trình hoàn nguyên quặng sắt và tiêu thụ năng lượng hóa thạch. Để giảm thiểu tác động môi trường, nhiều công nghệ tiên tiến đang được phát triển và triển khai, hướng tới mục tiêu trung hòa carbon (carbon neutrality) và sản xuất “thép xanh” (green steel).
Ngành sản xuất thép là một trong những nguồn phát thải CO₂ lớn nhất toàn cầu, chủ yếu do sử dụng than cốc trong quá trình hoàn nguyên quặng sắt và tiêu thụ năng lượng hóa thạch. Quá trình sản xuất truyền thống, đặc biệt là công nghệ lò cao – lò chuyển (BF-BOF), không chỉ tiêu tốn nhiều năng lượng mà còn tạo ra lượng khí nhà kính đáng kể.
Công nghệ sản xuất thép phổ biến hiện nay chủ yếu bao gồm hai phương pháp chính Công nghệ lò cao – lò chuyển (BF-BOF) và Công nghệ lò điện hồ quang (EAF)
Công nghệ sản xuất thép phổ biến hiện nay chủ yếu bao gồm hai phương pháp chính:
Công nghệ lò cao – lò chuyển (BF-BOF): Đây là phương pháp truyền thống và được sử dụng rộng rãi trên thế giới. Quặng sắt được luyện trong lò cao để tạo ra gang lỏng, sau đó chuyển sang lò thổi oxy (BOF) để loại bỏ tạp chất và điều chỉnh thành phần, tạo thành thép. Phương pháp này phù hợp với sản xuất quy mô lớn, cho năng suất cao nhưng tiêu tốn nhiều năng lượng và phát thải khí CO₂ lớn.
Công nghệ lò điện hồ quang (EAF): Phương pháp này sử dụng điện để nấu chảy thép phế liệu hoặc sắt hoàn nguyên trực tiếp (DRI). So với công nghệ lò cao, EAF có ưu điểm là linh hoạt, ít phát thải hơn và thân thiện với môi trường hơn. Đây là xu hướng phát triển mạnh trong bối cảnh chú trọng đến sản xuất “thép xanh”.
Hai công nghệ chủ đạo hiện nay là BF-BOF và EAF, trong đó EAF và các công nghệ “xanh” đang ngày càng được ưu tiên phát triển trong tương lai.
Trước áp lực từ biến đổi khí hậu và các cam kết quốc tế về giảm phát thải, ngành thép đang bước vào giai đoạn chuyển đổi sâu rộng nhằm hướng tới mục tiêu trung hòa carbon (carbon neutrality) và phát triển sản phẩm “thép xanh” (green steel).
Các công nghệ sản xuất thép xây dựng giảm phát thải CO₂ hiện nay tập trung vào ba hướng chính.
Thứ nhất là thay thế than cốc bằng hydro (H₂) trong quá trình hoàn nguyên trực tiếp quặng sắt (DRI). Khi sử dụng hydro xanh – được sản xuất từ năng lượng tái tạo – sản phẩm phụ chủ yếu là hơi nước thay vì CO₂, giúp giảm đáng kể lượng phát thải. Đây được xem là một trong những giải pháp mang tính đột phá, dù vẫn đối mặt với thách thức về chi phí và hạ tầng.
Thứ hai là mở rộng sử dụng lò hồ quang điện (EAF), vốn sử dụng thép phế liệu làm nguyên liệu đầu vào. So với công nghệ truyền thống, EAF tiêu thụ ít năng lượng hơn và có thể kết hợp trực tiếp với nguồn điện tái tạo như điện gió, điện mặt trời. Việc tăng tỷ lệ tái chế thép không chỉ giúp giảm phát thải mà còn góp phần xây dựng nền kinh tế tuần hoàn trong ngành vật liệu xây dựng.
Thứ ba là ứng dụng công nghệ thu giữ, sử dụng và lưu trữ carbon (CCUS). Công nghệ này cho phép thu giữ CO₂ phát sinh trong quá trình sản xuất trước khi thải ra môi trường, sau đó tái sử dụng trong các ngành công nghiệp khác hoặc lưu trữ lâu dài dưới lòng đất. Đây là giải pháp quan trọng đối với các nhà máy chưa thể chuyển đổi hoàn toàn sang công nghệ sạch.
Bên cạnh đó, nhiều cải tiến khác cũng đang được triển khai như tối ưu hóa hiệu suất năng lượng, số hóa quy trình sản xuất, sử dụng nguyên liệu đầu vào có hàm lượng carbon thấp, và tích hợp trí tuệ nhân tạo để kiểm soát tiêu hao nhiên liệu. Những giải pháp này tuy nhỏ lẻ nhưng khi kết hợp lại có thể mang lại hiệu quả đáng kể trong việc giảm phát thải tổng thể.
Công nghệ sản xuất thép xây dựng giảm phát thải CO₂ đang chuyển dịch mạnh mẽ từ mô hình truyền thống sang mô hình sử dụng năng lượng sạch, vật liệu tái chế và kiểm soát khí thải toàn diện. Việc áp dụng đồng thời các giải pháp như hydro xanh, lò hồ quang điện và CCUS có thể giúp giảm tới 90–95% lượng phát thải CO₂.
Trong tương lai, cùng với sự hỗ trợ của chính sách và đầu tư vào hạ tầng năng lượng tái tạo, ngành thép có tiềm năng trở thành một trong những lĩnh vực tiên phong trong quá trình chuyển đổi xanh toàn cầu.
Sự phát triển của “thép xanh” không chỉ mang ý nghĩa về môi trường mà còn tạo ra lợi thế cạnh tranh cho doanh nghiệp trong bối cảnh các tiêu chuẩn ESG (Môi trường, Xã hội và Quản trị) ngày càng được coi trọng. Đây chính là nền tảng để ngành thép xây dựng phát triển bền vững, đáp ứng nhu cầu hạ tầng hiện đại mà vẫn bảo vệ hệ sinh thái và khí hậu.
Buildata
