Dự án "Sử dụng hydrogen trong quy trình sản xuất thép" của NEDO: Mục tiêu, công nghệ và tác động

Ngày: 1 tháng 8, 2026

By Annie Nguyễn

Tổng quan

Dự án "Sử dụng hydrogen trong quy trình sản xuất thép" là một trong những dự án trọng tâm của Quỹ Đổi mới Xanh (Green Innovation Fund) do NEDO (Tổ chức Phát triển Năng lượng và Công nghệ Công nghiệp Mới Nhật Bản) quản lý. Ngành thép là nền tảng của mọi ngành công nghiệp, được sử dụng trong mọi sản phẩm từ ô tô, tàu cao tốc, PC, điện thoại thông minh, nhà ở, hàng tiêu dùng đến tàu vũ trụ. Tuy nhiên, quá trình sản xuất thép thải ra một lượng lớn CO₂. Hiện tại, ngành thép Nhật Bản phát thải khoảng 126 triệu tấn CO₂ mỗi năm, chiếm khoảng 40% tổng lượng phát thải của toàn bộ ngành công nghiệp Nhật Bản.

Mục tiêu của dự án là giảm hơn 50% lượng phát thải CO₂ trong quy trình sản xuất thép bằng cách thay thế than cốc bằng hydrogen, một giải pháp thay thế sạch hơn. Dự án có ngân sách tối đa 4.391,6 tỷ Yên, với mục tiêu tạo ra hiệu quả giảm CO₂ khoảng 1,3 tỷ tấn/năm và tác động lan tỏa kinh tế khoảng 40 nghìn tỷ Yên/năm.

Công nghệ và hướng tiếp cận

Dự án tập trung phát triển hai công nghệ chính để khử carbon cho ngành thép:

1. Công nghệ lò cao sử dụng hydrogen

Công nghệ này tận dụng hệ thống lò cao hiện có bằng cách thổi một lượng lớn hydrogen vào lò cao để thay thế một phần than cốc, từ đó giảm phát thải CO₂. Các nhà nghiên cứu cũng đang phát triển các công nghệ để tận dụng CO₂ có trong khí thải lò cao làm nguyên liệu thô.

2. Công nghệ khử trực tiếp quặng sắt bằng hydrogen

Công nghệ này nhằm mục đích sử dụng hydrogen để khử trực tiếp quặng sắt cấp thấp, loại bỏ hoàn toàn nhu cầu sử dụng than cốc. Dự án đang phát triển hai quy trình: quy trình lò khử trực tiếp - lò hồ quang điện (DRI - EAF) và quy trình lò khử trực tiếp - lò nóng chảy điện - lò chuyển (DRI - EMF - BOF), để sản xuất thép chất lượng cao từ quặng sắt cấp thấp. Các nhà nghiên cứu cũng đang phát triển các công nghệ để kiểm soát nồng độ tạp chất trong lò hồ quang điện và lò nóng chảy điện ở mức tương đương với quy trình lò cao truyền thống.

Kết nối với thử nghiệm thực tế

Những phát triển công nghệ này đã được áp dụng thành công trong thử nghiệm sản xuất sắt khử bằng hydrogen xanh của JFE Steel, sử dụng hydrogen từ hệ thống điện phân PEM 1,5 MW của Kanadevia tại Khu nghiên cứu Yamanashi. Đây là một ví dụ cụ thể về việc ứng dụng công nghệ từ dự án NEDO vào thực tế, đánh dấu một bước tiến quan trọng hướng tới mục tiêu trung hòa carbon trong ngành thép Nhật Bản.