Ngành thép, xi măng bắt nhịp sản xuất xanh

Nguồn phát thải CO2 chính

Theo Ủy ban Liên Chính phủ về Biến đổi khí hậu (IPCC), sau ngành điện, công nghiệp nặng là nguồn phát thải carbon lớn nhất, chiếm 27% tổng lượng khí thải CO2 toàn cầu. Trong ngành công nghiệp nặng, chất thải lớn nhất là xi măng, tiếp theo là sắt thép và hóa dầu. Bốn vật liệu nổi bật trong phát triển cơ sở hạ tầng bao gồm sắt, thép, xi măng, nhôm và hóa chất là nguyên nhân gây ra 60% lượng khí thải ngành công nghiệp hiện nay. Chỉ riêng lĩnh vực xây dựng toàn cầu sẽ chịu trách nhiệm thải ra 470 tỷ tấn carbon dioxide vào năm 2050.

Về ngành xi măng, các chuyên gia nhận định, hơn một nửa lượng CO2 phát thải từ quá trình sản xuất clinker, còn lại đến từ quá trình nghiền clinker, phụ gia và các chất thay thế xi măng như xỉ, tro bay; sử dụng nhiên liệu bổ sung cho việc phát điện tại chỗ. Hiện một số nhà máy xi măng vẫn đang phát triển mạnh các sản phẩm xi măng PC40 và PC50 với hàm lượng clinker cao. Các loại xi măng này phát thải CO2 trung bình khoảng 870kg/tấn xi măng ra môi trường.

Với ngành thép, Chủ tịch Hội Khoa học kỹ thuật đúc – luyện kim Việt Nam (VFMSTA) Chu Đức Khải cho biết, đặc điểm của ngành thép Việt Nam là tiêu thụ nguyên liệu thô cao. Phát thải khí nhà kính cao chủ yếu do sử dụng than cốc trong lò cao. Các khí thải khác như bụi, NOx, SOx, kim loại nặng, dioxin/Furan và các chất POP khác, các chất ô nhiễm trong nước thải và tiếng ồn cũng có liên quan...

Theo thống kê của Hiệp hội Thép thế giới (WSA), sản xuất phôi thép của thế giới hiện đang áp dụng 2 công nghệ chính là lò cao – lò thổi (BF-BOF) chiếm 70% và lò điện hồ quang (EAF) chiếm 30%. Ngành luyện thép Việt Nam đang áp dụng 3 công nghệ để sản xuất phôi gồm: công nghệ BF-BOF chiếm 60%; công nghệ – EAF 30% và lò cảm ứng tần số IF chiếm 10%.

Trong xu hướng trung hòa carbon, than đá góp phần tạo nên khoảng 70% sản lượng thép toàn cầu (2022 là 1,878 tỷ tấn); phát thải CO2 cao hơn lượng thép sản xuất ra (khoảng 2 tấn CO2/tấn), chiếm 7 - 9% phát thải toàn cầu (3,7 tỷ tấn CO2). Vì vậy, chưa thể thay thế hết vật liệu thép, dự báo nhu cầu 2050 khoảng 2,2 tỷ tấn. Do đó, sản xuất thép không phát thải CO2 cần năng lượng xanh khổng lồ và tăng cường sản xuất năng lượng xanh lại cần lượng thép khổng lồ.

“Sản xuất thép là nguồn phát thải CO2 chính trong ngành công nghiệp. Do đó, để đạt được các mục tiêu về số 0 ròng cần sớm triển khai thu giữ, sử dụng và lưu trữ CO2 (CCUS). Đến năm 2070, CCUS góp phần giảm 31% lượng khí nhà kính (800Mt/năm) trong ngành thép” – vị này nói.

Xanh hóa mọi hoạt động

Để đạt được mục tiêu phát thải ròng về 0 vào năm 2050, theo Chủ tịch Hội Khoa học kỹ thuật đúc – luyện kim Việt Nam Chu Đức Khải, ngành thép phải xanh hóa mọi hoạt động trong sản xuất, kinh doanh; kiểm kê khí nhà kính theo yêu cầu của Bộ Công Thương và CBAM nếu muốn xuất khẩu sang EU. Cùng với đó, áp dụng những kỹ thuật hiện có tốt nhất bảo đảm phù hợp với thực tế, hiệu quả trong phòng ngừa, kiểm soát ô nhiễm (BATs/BEP) nhằm giảm tiêu hao năng lượng và bảo vệ môi trường, giảm phát thải khí nhà kính.

Đại diện lãnh đạo Hiệp hội Xi măng Việt Nam (VNCA) cho biết, có thể giảm được lượng phát thải carbon trong sản xuất xi măng ở các 4 khâu. Trong đó giảm chi phí nhiệt nung để giảm lượng than/tấn xi măng. Ở phương diện này có 2 cách giảm chủ yếu gồm: giảm nhiệt độ tạo khoáng clinker bằng cách dùng phụ gia khoáng hóa/sử dụng nguyên liệu hoạt tính hơn; giảm tổn thất nhiệt ra môi trường để chi phí nhiệt lượng thực tế gần với nhiệt lượng lý thuyết để nung clinker (423,561 kacl/kg).

Lắp đặt hệ thống phát điện sử dụng nhiệt thải lò nung (WHR) là giải pháp vừa tiết kiệm chi phí, vừa giảm phát thải CO2. Giảm hàm lượng clinker trong xi măng, về hình thức, đây là giải pháp giảm được lượng CO2 lớn nhất. Tuy nhiên, thực tế người tiêu dùng rất ít sử dụng xi măng có hàm lượng clinker thấp.

Theo các chuyên gia, trong các phương án thì việc tiết giảm nhiệt trong quá trình nung clinker là dễ làm nhất, bởi đã có sẵn công nghệ, thiết bị. Việc hạn chế phát thải ra môi trường trong quá trình sản xuất và tiêu dùng là sứ mệnh của nhiều DN cần hướng tới trong bối cảnh mà thế giới ngày càng chú trọng tới phát triển kinh tế theo hướng tăng trưởng xanh.