Một thập kỷ tiên phong trong các giải pháp thép xanh
Tác giả: Andrea Willige
23/10/2025
Thập kỷ vừa qua là một thập kỷ đầy biến động và đột phá của ngành thép. Được đánh dấu bằng việc thông qua Thỏa thuận Paris năm 2015, giai đoạn này đã mở ra hai thách thức song song: số hóa các nhà máy thép và giảm thiểu phát thải carbon để sản xuất thép xanh, bền vững.
Năm 2015 cũng chứng kiến sự ra đời của Primetals Technologies, một công ty thuộc Tập đoàn Mitsubishi Heavy Industries (MHI), được hình thành như một công ty công nghệ trọn gói hỗ trợ quá trình chuyển đổi kép của ngành thép.
Nhân dịp Primetals Technologies kỷ niệm 10 năm thành lập, chúng tôi đã trò chuyện với Yoshiharu Ikeda, Tổng Giám đốc Điều hành của Primetals Technologies, và Tiến sĩ Alexander Fleischanderl, Giám đốc Công nghệ (CTO) kiêm Trưởng bộ phận Thép Xanh của Primetals Technologies, về sự phát triển của ngành và quá trình chuyển đổi xanh.
Thập kỷ vừa qua đã định hình ngành thép như thế nào?
Yoshiharu Ikeda: Khi nhìn lại, điều nổi bật là quyết tâm của các nhà hoạch định chính sách trên toàn thế giới trong việc hạn chế sự nóng lên toàn cầu ở mức từ 1,5°C đến 2°C. Đã có rất nhiều khuôn khổ chính sách hỗ trợ quá trình khử cacbon trong công nghiệp. Sản xuất thép tạo ra lượng CO2 nhiều gấp 1,9 lần so với thép thực tế. Lượng khí thải của ngành thép toàn cầu chiếm khoảng 8% tổng lượng khí thải carbon toàn cầu. Ngay từ đầu, mục tiêu của Primetals Technologies là hỗ trợ ngành này bằng các công nghệ cần thiết để cắt giảm lượng khí thải này và làm cho sản xuất bền vững hơn.
Yoshiharu Ikeda, Tổng giám đốc điều hành của Primetals Technologies
Alexander Fleischanderl: Tôi muốn nói thêm rằng, bên cạnh Thỏa thuận chung Paris, một động lực khác thúc đẩy quá trình khử cacbon trong ngành thép là Thỏa thuận Xanh của EU vào tháng 12 năm 2019. Đặc biệt là ở châu Âu, điều này thực sự đã thay đổi tốc độ thực hiện chiến lược phát thải ròng bằng 0 của các nhà sản xuất thép. Sự kiện này đã khởi động một giai đoạn thảo luận chuyên sâu về các lộ trình chuyển đổi khả thi và đi đến sự đồng thuận giữa các nhà sản xuất thép, nhà cung cấp công nghệ, nhà hoạch định chính sách và các tổ chức tài chính về con đường phía trước. Vì vậy, đối với Primetals Technologies, điều này đã cung cấp cho chúng tôi một lộ trình để theo đuổi.
Theo ông, đâu là những tiến bộ lớn nhất trong sản xuất thép xanh trong thập kỷ này?
Alexander Fleischanderl: Chúng ta đang chứng kiến ba giai đoạn riêng biệt mà ngành công nghiệp thép đã trải qua. Giai đoạn đầu tiên là tối ưu hóa; tức là cải thiện hiệu suất năng lượng, năng suất và tính tuần hoàn — mà không cần đầu tư vốn lớn. Trong hai năm qua, chúng ta đã bước vào giai đoạn mà chúng ta gọi là giai đoạn chuyển đổi, điện khí hóa các quy trình bất cứ khi nào có thể. Các nhà sản xuất thép đang chuyển từ lò cao đốt than sang lò hồ quang điện (EAF) và sử dụng thép phế liệu và sắt đóng bánh nóng (HBI) làm nguyên liệu cho sản xuất thép điện. Ngoài ra còn có các công nghệ tiên tiến cho quá trình đúc và cán liên tục không ngừng, chẳng hạn như công nghệ Arvedi ESP (Sản xuất dải không ngừng) của chúng tôi, bỏ qua phương pháp truyền thống là làm mát và gia nhiệt lại các tấm thép giữa quá trình đúc và cán. Một lần nữa, điều này giúp giảm lượng khí thải carbon trực tiếp xuống mức 0 và giảm diện tích đất cũng như chi phí.
Tiến sĩ Alexander Fleischanderl, Giám đốc Công nghệ (CTO) và Trưởng bộ phận
Thép Xanh của Primetals Technologies.
Các bước tiếp theo cho quá trình chuyển đổi xanh của ngành thép là gì?
Yoshiharu Ikeda: Giai đoạn tiếp theo — và cũng là giai đoạn thứ ba — mà chúng tôi đang tập trung vào là chuyển đổi sang các phương pháp sản xuất thép hoàn toàn khử cacbon, chẳng hạn như công nghệ khử quặng mịn dựa trên hydro của Primetals Technologies — hay còn gọi là giải pháp HYFOR. Ở đây, chúng tôi giảm lượng khí thải carbon trong quá trình khử quặng sắt bằng cách sử dụng hydro bền vững làm tác nhân khử thay vì than đá hoặc khí tự nhiên. Nhà máy trình diễn quy mô công nghiệp mà chúng tôi đã bắt đầu xây dựng trong năm nay tại Linz, Áo, cùng với các đối tác voestalpine và Rio Tinto, là trọng tâm của dự án tiên phong này đối với Primetals Technologies và toàn ngành.
Alexander Fleischanderl: Điều làm cho HYFOR trở nên độc đáo là nó sử dụng quặng sắt mịn. Điều này loại bỏ các bước tạo viên và kết tụ thông thường, vốn tiêu tốn cả năng lượng và CO2. Hơn nữa, các thử nghiệm của chúng tôi trong bốn năm qua đã chỉ ra rằng HYFOR có thể sử dụng bất kỳ loại quặng sắt nào, bất kể chất lượng. Sau đó, chúng tôi có thể đưa Sắt khử trực tiếp (DRI) này vào Lò luyện kim và — sử dụng 100% năng lượng tái tạo — chuyển đổi bất kỳ loại DRI nào thành kim loại nóng chảy với chất lượng cao tương tự như lò cao truyền thống sẽ tạo ra, nhưng với lượng khí thải carbon ít hơn 90-95%. Sau quyết định đầu tư cuối cùng (FID) vào tháng 4 năm nay, chúng tôi đang chuẩn bị khởi động nhà máy trình diễn sản xuất sắt dựa trên hydro vào mùa thu năm 2027 và triển khai thương mại đầu tiên các công nghệ này vào năm 2028. Ngoài ra, một khía cạnh quan trọng của giai đoạn chuyển đổi là cung cấp cho các nhà sản xuất thép công nghệ giúp họ thiết lập một xã hội "xanh" trong tương lai. Ví dụ, ngày càng nhiều nhà sản xuất ô tô đang tăng sản lượng xe điện. Điều này có nghĩa là chúng tôi thấy nhu cầu về các sản phẩm thép phẳng cứng hơn và mỏng hơn ngày càng tăng, góp phần giảm trọng lượng và do đó, giảm lượng khí thải. ĐẾN
Để sản xuất các sản phẩm thép này, cần phải có công nghệ cán mới nhất. Công nghệ HYPER UC-Mill của chúng tôi giúp giảm 10% lực cán và hướng đến sản xuất thép điện và Thép cường độ cao tiên tiến (AHSS).
Lễ khởi công các giải pháp HYFOR và Smelter của Primetals Technologies
Cần phải làm gì để đẩy nhanh việc áp dụng và thương mại hóa sản xuất thép xanh trong thập kỷ tới?
Yoshiharu Ikeda: Tôi có thể thấy một số thách thức lớn đối với quá trình khử cacbon trong sản xuất thép hiện nay. Đầu tiên là đảm bảo nguồn cung cấp hydro ổn định. Việc thiết lập chuỗi cung ứng hydro và giảm chi phí hydro là điều cần thiết để thu hút các nhà sản xuất và nhà đầu tư thép. Điều này đòi hỏi phải giảm chi phí điện bằng cách tăng tỷ trọng năng lượng tái tạo và nâng cao hiệu quả thị trường.
Thách thức thứ hai là thu giữ CO2 từ các lò cao hiện có và bất kỳ quy trình hóa thạch nào còn lại khó khử cacbon. Hỗ trợ chính sách trước đây cho các công nghệ thu giữ CO2 còn hạn chế. Nhưng hiện nay, các chính phủ đã nhận ra rằng chỉ dựa vào điện khí hóa và hydro là chưa đủ. Chúng ta cần một cách tiếp cận không bị ràng buộc hay thiên vị bất kỳ công nghệ, công cụ hay nền tảng cụ thể nào. Thay vào đó, các quyết định được đưa ra dựa trên những gì phù hợp nhất với tình hình.
Thứ ba, chi phí triển khai công nghệ thép xanh và các nguyên liệu đầu vào như điện và hydro sẽ làm tăng giá thép carbon thấp. Tuy nhiên, người sử dụng thép cuối cùng sẽ ít sẵn sàng trả thêm tiền khi họ có thể lựa chọn nhập khẩu giá rẻ từ nhiên liệu hóa thạch. Sự hỗ trợ của chính phủ sẽ rất cần thiết để thay đổi tình trạng này. Các biện pháp như Hệ thống Giao dịch Khí thải EU (EU ETS) và Cơ chế Điều chỉnh Biên giới Carbon (CBAM) sẽ là chìa khóa để cân bằng sân chơi.
Trí tuệ nhân tạo (AI) và công nghệ số đóng vai trò quan trọng trong quá trình chuyển đổi sang thép xanh
Ông nhìn nhận ngành thép sẽ phát triển như thế nào trong thập kỷ tới?
Alexander Fleischanderl: Chúng tôi tin rằng quá trình chuyển đổi sẽ tiến triển ổn định hướng tới mục tiêu phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050. AI và công nghệ số sẽ đóng vai trò quan trọng trong quá trình này, giúp đẩy nhanh thiết kế nhà máy, tối ưu hóa hoạt động và khắc phục tình trạng thiếu hụt nhân lực lành nghề đang diễn ra trong ngành. Các giải pháp như Buồng lái Vận hành Trung tâm (COC) và Tối ưu hóa Quy trình Thông qua (TPO) của chúng tôi là những ví dụ giúp chúng tôi từng bước tiến gần hơn đến việc vận hành nhà máy tự động. Các công nghệ được hỗ trợ bởi AI này hỗ trợ người vận hành ưu tiên các bất thường, đề xuất các hành động khắc phục và tối ưu hóa chi phí vận hành. Mục tiêu cuối cùng là một sản phẩm thép đồng nhất và hoạt động nhà máy đáng tin cậy. COC là một bản sao song sinh của nhà máy và quy trình hoàn toàn kỹ thuật số, đồng thời được sử dụng như một "trình mô phỏng bay" để nâng cao kỹ năng cho người vận hành và đào tạo họ phản ứng chính xác trong các tình huống khẩn cấp bằng cách sử dụng phiên bản nhà máy ngoại tuyến an toàn.
Yoshiharu Ikeda: Ngành công nghiệp thép là một ngành quan trọng đối với nền kinh tế toàn cầu. Không có vật liệu nào khác có thể so sánh với thép về độ bền và khả năng tái chế vô hạn, và nhu cầu sẽ tiếp tục tăng chậm. Tuy nhiên, sự mở rộng của ngành công nghiệp của chúng tôi phải bền vững. Và điều đó phụ thuộc vào nỗ lực chung của tất cả các bên liên quan, bao gồm các nhà hoạch định chính sách và chính phủ, các nhà sản xuất thép và khách hàng của họ, và các công ty năng lượng cung cấp điện cho chúng tôi. Tất cả chúng ta phải cùng nhau nỗ lực để đạt được mức trung hòa carbon.
