Ngành công nghiệp thép đang áp dụng lò hồ quang điện (EAF) để hạn chế lượng khí thải carbon, nhưng những thách thức như nguồn cung phế liệu hạn chế và chi phí điện cao vẫn tồn tại. Những nỗ lực kết hợp EAF với các nhà máy sắt giảm trực tiếp hướng đến mục tiêu sản xuất thép trung tính carbon, mặc dù tiến độ của ngành đang không đạt được mục tiêu toàn cầu. Các bên tham gia chính và các khu vực đang đầu tư vào công nghệ xanh để chuyển đổi bền vững, định hình tương lai của sản xuất thép.
Ngành công nghiệp thép là một tác nhân gây ô nhiễm lớn. Ngành này chịu trách nhiệm cho 7-9% lượng khí thải carbon dioxide toàn cầu, do đó, việc khám phá các phương pháp - mặc dù không nhanh như cần thiết - để giảm tác động đến môi trường cũng đang được tiến hành. Sản xuất thép truyền thống, bao gồm việc chuyển đổi quặng sắt thành thép bằng than cốc, thải ra khoảng 2 tấn CO₂ trên mỗi tấn thép. Để ứng phó, ngành công nghiệp đang chuyển sang lò hồ quang điện (EAF), chủ yếu sử dụng thép phế liệu tái chế và tạo ra lượng khí thải thấp hơn đáng kể.
Lò hồ quang điện hoạt động bằng cách tạo ra hồ quang điện nhiệt độ cao để nấu chảy thép phế liệu, giảm 75-80% lượng khí thải so với lò cao truyền thống. Tuy nhiên, những thách thức bao gồm nguồn cung cấp phế liệu hạn chế, tạp chất trong phế liệu và chi phí điện cao, đặc biệt là khi nguồn điện xanh không đủ.
Một chiến lược đáng chú ý là kết hợp EAF với các nhà máy sắt khử trực tiếp (DRI), sử dụng khí đốt tự nhiên hoặc hydro xanh để sản xuất sắt xốp. Sự kết hợp này nhằm mục đích đạt được mức trung hòa carbon trong sản xuất thép trong khi vẫn đáp ứng được sản xuất thép chất lượng cao hơn.
Trên toàn cầu, 43% công suất sản xuất thép mới được lên kế hoạch trong năm qua sử dụng công nghệ EAF, tăng từ 33% của năm trước. Mặc dù có tiến triển này, các nỗ lực của ngành vẫn chưa đạt được mục tiêu Net Zero vào năm 2050 của Cơ quan Năng lượng Quốc tế, theo đó yêu cầu công suất EAF nói chung là 53% vào năm 2050; dự báo hiện tại chỉ ước tính 32%.
Trung Quốc, chiếm 62% lượng khí thải thép toàn cầu, đóng vai trò quan trọng trong tiến trình giảm phát thải của ngành công nghiệp này trên toàn cầu.
Lò hồ quang điện, vốn đã chiếm ưu thế trong sản xuất thép của Hoa Kỳ, được coi là rất quan trọng đối với việc giảm phát thải trên toàn cầu. Những cải tiến trong công nghệ DRI sử dụng hydro xanh nhằm mục đích đạt được sản xuất thép sơ cấp với lượng khí thải carbon thấp hơn. Các quốc gia có thể tiếp cận năng lượng xanh giá rẻ, chẳng hạn như Scandinavia và Úc, đang sẵn sàng hưởng lợi từ quá trình chuyển đổi này.
Các khoản đầu tư chính bao gồm nỗ lực của các công ty thép khổng lồ như ArcelorMittal, Thyssenkrupp và Tata Steel. Nhiều khoản đầu tư trong số này phụ thuộc vào sự hỗ trợ của người nộp thuế để phát triển cơ sở hạ tầng, bao gồm các cơ sở sản xuất hydro cần thiết gần đó.
Việc chuyển sang EAF đòi hỏi đầu tư đáng kể, chuyển đổi công việc có tác động và hỗ trợ chính sách để đảm bảo quá trình chuyển đổi công bằng cho những người lao động bị ảnh hưởng. Sự phát triển của sản xuất thép dự kiến sẽ ưu tiên các khu vực có năng lượng xanh dễ tiếp cận và cơ sở hạ tầng hiện đại.
Cần phải đẩy nhanh quá trình chuyển đổi của ngành.
