Tiếp cận nguồn điện là nút thắt thực sự cho quá trình chuyển đổi thép xanh?

Ngày 11/8/2026, Annie Nguyễn

Một câu hỏi quan trọng đang được đặt ra trong ngành công nghiệp thép: Liệu tiếp cận nguồn điện có phải là rào cản lớn nhất cho quá trình chuyển đổi sang sản xuất thép xanh? Các nghiên cứu và thực tế dự án gần đây cho thấy câu trả lời là có.

Chi phí năng lượng của sản xuất thép hydro

Sản xuất thép bằng phương pháp khử trực tiếp dựa trên hydro (H2-DRI-EAF) tiêu tốn lượng điện năng khổng lồ. Theo Tiến sĩ Amaury Souza, tác giả của nghiên cứu về tác động của khí thải mê-tan, sản xuất thép qua lộ trình này cần lượng điện năng gấp 12 lần so với việc tái chế thép phế liệu. Nguyên nhân chính đến từ khâu sản xuất hydro . Nghiên cứu về quy trình khử trực tiếp bằng hydro tại Thụy Điển chỉ ra rằng riêng khâu điện phân đã chiếm tới 60% tổng năng lượng tiêu thụ của toàn bộ quy trình .

Bài học thực tế từ dự án Tata Steel tại Anh

Một minh chứng cụ thể cho vai trò của năng lượng điện là dự án chuyển đổi sản xuất thép xanh trị giá 1,25 tỷ bảng Anh của Tata Steel tại Port Talbot, xứ Wales. Dự án sử dụng lò hồ quang điện (EAF) công suất 3,2 triệu tấn/năm đã bị chậm tiến độ từ 6 đến 8 tháng . Nguyên nhân chính được xác định là do Tập đoàn Điện lực Quốc gia Anh (National Grid) không thể cung cấp kết nối điện cao thế đúng thời hạn . Việc tiếp cận nguồn điện công suất cao được xem là điều kiện tiên quyết để vận hành dự án . Dù đã hoàn thành phá dỡ và các công tác chế tạo thiết bị vẫn được tiến hành, tiến độ vận hành phụ thuộc hoàn toàn vào hạ tầng điện .

Giải pháp kép: Xử lý mê-tan và sản xuất hydro

Trong bối cảnh đó, một giải pháp kép đang được quan tâm: vừa giảm phát thải khí mê-tan từ mỏ than, vừa tận dụng nguồn khí này để sản xuất hydro. Một nghiên cứu trên tạp chí Methane đã đề xuất phương án tích hợp thu hồi và sản xuất hydro từ khí mê-tan mỏ than, có thể giảm tới 95% lượng phát thải carbon trong sản xuất thép .

Các vùng phụ thuộc vào than có thể giảm chi phí chuyển đổi bằng cách tận dụng các "tài sản" địa phương. Việc thu hồi khí mê-tan để sản xuất hydro biến một mối nguy hiểm về an toàn và một tác nhân gây hiệu ứng nhà kính mạnh gấp 80 lần CO₂ trong 20 năm đầu thành một nguồn năng lượng kinh tế . Khoảng 87% lượng khí mê-tan có thể xử lý từ các mỏ than luyện cốc ở Ấn Độ có thể được giảm thiểu với chi phí dưới 20 USD cho mỗi tấn CO₂ tương đương .

Nhận định và thách thức

Tiến sĩ Souza đặt ra một câu hỏi chiến lược: Liệu chuyển đổi khí mê-tan từ mỏ than thành hydro có mang lại lợi ích kinh tế cao hơn so với việc sử dụng trực tiếp khí này để sản xuất điện tại các nhà máy tiêu thụ?

Mặc dù có tiềm năng, các giải pháp sản xuất hydro cũng không thể giải quyết hoàn toàn bài toán công suất điện của lưới điện. Dự án của Tata Steel cho thấy ngay cả khi công nghệ đã sẵn sàng, việc thiếu hụt cơ sở hạ tầng truyền tải điện vẫn là một rào cản lớn. Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng lộ trình bền vững nhất là sản xuất thép bằng hydro xanh (điện phân từ năng lượng tái tạo), nhưng điều này đòi hỏi một hệ thống điện lực đủ mạnh và ổn định .

Vì vậy, đối với các quyết định của hội đồng quản trị, năng lực của lưới điện địa phương được coi là một trong những ràng buộc quan trọng nhất đối với tiến độ sản xuất thép xanh. Đầu tư vào cơ sở hạ tầng điện, song song với các giải pháp công nghệ, sẽ là yếu tố then chốt để hiện thực hóa quá trình chuyển đổi này.