THÉP XANH LÀ GÌ,ƯU VÀ NHƯỢC ĐIỂM,ỨNG DỤNG CỦA CHÚNG TRONG CUỘC SỐNG

Từ sáu đến bảy phần trăm lượng khí thải nhà kính của thế giới được tạo ra từ quá trình sản xuất thép, khiến ngành công nghiệp này trở thành một nguồn đóng góp đáng kể vào lượng khí thải carbon dioxide (CO2) toàn cầu. Tình hình này có thể thay đổi đáng kể trong tương lai gần, nhờ những nỗ lực giảm thiểu lượng khí thải này. Điều này đặt ra câu hỏi, “Thép xanh là gì?”
Thuật ngữ "thép xanh" được sử dụng rộng rãi để mô tả thép được sản xuất với lượng khí thải thấp hơn, nhưng thực sự nó có nghĩa là gì? Thực tế là ngành công nghiệp này thiếu các tiêu chuẩn chung, dẫn đến nhiều cách hiểu khác nhau. Nhiều công ty quảng bá thép của họ là thép xanh, nhưng các tiêu chí đằng sau những tuyên bố này có thể mơ hồ hoặc không nhất quán. Trong một số trường hợp, thép được dán nhãn "xanh" ngay cả khi chỉ một phần nhỏ của quy trình sản xuất là bền vững, trong khi phần còn lại vẫn tạo ra nhiều carbon.
Thép xanh là thép có lượng khí thải carbon thấp hơn. Tiêu chuẩn khí thải carbon điển hình trong sản xuất thép dựa trên việc sử dụng lò cao để sản xuất thép từ quặng sắt. Nhờ các công nghệ thay thế, việc giảm lượng khí thải này là hoàn toàn khả thi.
Quy trình sản xuất thép xanh triển vọng nhất là phương pháp khử trực tiếp quặng sắt bằng hydro. Quặng sắt rắn được khử hóa học bằng hydro. Quá trình này tạo ra "sắt xốp", một sản phẩm trung gian sau đó được nung chảy trong lò hồ quang điện để sản xuất thép.
Trong khi lò cao truyền thống đốt than cốc, lò hồ quang điện được vận hành bằng điện, giúp giảm lượng khí thải ra môi trường. Dấu chân carbon có thể được giảm thiểu hơn nữa bằng cách sử dụng điện năng được tạo ra từ các nguồn năng lượng xanh hoặc ít phát thải carbon như thủy điện, năng lượng mặt trời hoặc năng lượng gió.
Sự khác biệt giữa thép xanh và thép truyền thống
Sản phẩm cuối cùng được sản xuất bằng cả phương pháp thép xanh và thép truyền thống đều giống nhau, nhưng quy trình sản xuất và thiết bị của mỗi phương pháp lại hoàn toàn khác nhau. Trên thực tế, thép xanh được sản xuất trong lò điện hoặc lò hydro, nơi lượng khí thải carbon và khí thải gần như bằng không.
Nhưng thép truyền thống được sản xuất trong các lò than, thải ra rất nhiều khí nhà kính và khí thải carbon. Đừng quên rằng mặc dù đây là một phương pháp sản xuất thép rất tốt, nhưng nó cũng rất tốn kém; bởi vì ngoài chi phí lò điện, còn có chi phí điện năng xanh và việc thay đổi toàn bộ cơ sở hạ tầng của nhà máy.
“Thép xanh” thực sự có nghĩa là gì?
Với nhu cầu ngày càng tăng của khách hàng, các quy định nghiêm ngặt hơn và sự bùng nổ đầu tư bền vững, sự quan tâm đến “thép xanh” đang mạnh mẽ hơn bao giờ hết. Nhưng nếu không có định nghĩa chính thức, làm thế nào chúng ta có thể phân biệt giữa tiến bộ thực sự và chiêu trò “tẩy xanh”?
Tin tốt là gì? Cả nhà sản xuất thép và khách hàng tiêu dùng thép đều ngày càng cởi mở hơn với những thay đổi trong ngành thép. Có nhiều sáng kiến ​​đầy hứa hẹn, nhưng một thách thức lớn vẫn còn đó: vẫn chưa có định nghĩa rõ ràng về thép được sản xuất bền vững.
Vì sao việc định nghĩa thép xanh lại quan trọng
Nếu không có tiêu chuẩn rõ ràng, thép xanh có nguy cơ trở thành một thuật ngữ thời thượng hơn là một giải pháp thực sự. Một số nhà sản xuất có thể tuyên bố tính bền vững ngay cả khi mức giảm phát thải CO2 là tối thiểu hoặc không đáng kể. Ví dụ, nếu chỉ 10% sản lượng của một nhà sản xuất thép là thép phát thải thấp, nhưng 90% còn lại vẫn sử dụng quy trình truyền thống, phát thải cao, thì liệu đó có thực sự là thép xanh? Trong cuộc chạy đua chống biến đổi khí hậu, tính minh bạch quan trọng hơn bao giờ hết.
“Ngày nay, các công ty có thể tuyên bố thép của họ là thép xanh ngay cả khi đóng góp vào việc giảm phát thải CO2 là không đáng kể. Những sự thật khó chịu có thể bị bỏ qua vào thời điểm cần khẩn cấp chống lại biến đổi khí hậu. Mọi người mua và sử dụng các sản phẩm chứa thép đều có quyền biết sự thật đằng sau những lời hứa về biến đổi khí hậu. Những tuyên bố xanh là chưa đủ”, Johan Anderson, Giám đốc Phát triển Thị trường tại SSAB, cho biết. “Trách nhiệm của ngành công nghiệp thép không chỉ là loại bỏ dấu chân carbon, mà còn phải chứng minh chính xác cách thức thực hiện điều đó.”
Về mặt tích cực, khách hàng và người tiêu dùng cuối cùng của thép đang yêu cầu sự minh bạch hơn. Lời kêu gọi cung cấp số liệu cụ thể và bằng chứng khoa học đang gây áp lực lên các nhà sản xuất thép để chứng minh những tuyên bố của họ.
"Nhu cầu của khách hàng đối với thép khử carbon và các sản phẩm có tác động đến khí hậu thấp hơn là có thật.Mục tiêu của thép xanh là làm cho quá trình sản xuất thép thân thiện hơn với môi trường và giảm tác động đến khí hậu. Điều này có thể đạt được thông qua nhiều biện pháp khác nhau, chẳng hạn như giảm việc sử dụng các chất khử và nhiên liệu gốc carbon trong quá trình tạo viên, chuyển từ quy trình lò cao sang lò hồ quang điện sử dụng phế liệu thép và sắt khử trực tiếp làm nhiên liệu, và được vận hành bằng năng lượng tái tạo, chuyển đổi từ nhiên liệu hóa thạch sang hydro hoặc điện trong quá trình chế biến tiếp theo.
Khái niệm thép xanh là một phần của phong trào lớn hơn hướng tới quy trình sản xuất công nghiệp bền vững và thân thiện với môi trường hơn.
Một con đường hướng tới thép thực sự bền vững
Sản xuất thép là một trong những ngành gây phát thải CO2 lớn nhất , chiếm khoảng 7% tổng lượng phát thải toàn cầu. Nhưng tin tốt là các giải pháp đã có sẵn.
Một trong những chiến lược hiệu quả nhất là tái chế thép, đã đạt mức ấn tượng 90% ở nhiều nơi trên thế giới. Tuy nhiên, chỉ thép tái chế thôi là chưa đủ – hiện tại nó chỉ đáp ứng được một phần nhỏ nhu cầu. Đó là lý do tại sao ngành công nghiệp cũng phải tập trung vào việc chuyển đổi sang các quy trình sản xuất thép thực sự bền vững, đáp ứng được 1/4 nhu cầu toàn cầu.
Khi các công ty tìm nguồn cung ứng thép, điều quan trọng là không nên tin tưởng một cách mù quáng vào các nhãn mác "xanh". Thay vào đó, họ phải tìm hiểu sâu hơn, điều tra xem điều gì ẩn sau những tuyên bố đó và yêu cầu bằng chứng khoa học. Bởi vì trong cuộc chiến chống biến đổi khí hậu, sự thật – chứ không chỉ là lời hứa – mới tạo ra sự khác biệt thực sự.
Vì sao thép không sử dụng nhiên liệu hóa thạch là giải pháp “xanh” thực sự duy nhất
Không có định nghĩa chính thức nào về “thép xanh”, chính công nghệ và quy trình đằng sau nó mới quyết định liệu một sản phẩm thép có thực sự bền vững hay không. Công nghệ HYBRIT® là một bước đột phá, gần như loại bỏ hoàn toàn dấu chân carbon từ nhiên liệu hóa thạch và định nghĩa lại thế nào là thép bền vững.
Cốt lõi của quy trình cách mạng này là nước. Sử dụng điện không dùng nhiên liệu hóa thạch, nước được tách thành hydro và oxy. Sau đó, hydro sẽ loại bỏ oxy khỏi quặng sắt, chỉ tạo ra nước như một sản phẩm phụ – không CO2 , không gây ô nhiễm. Nước đó sau đó được tái sử dụng để tạo ra nhiều hydro hơn, tạo thành một hệ thống khép kín tự nhiên. Không nhiên liệu hóa thạch, không khí thải hóa thạch, không thỏa hiệp.
Ưu điểm và lợi ích của việc sử dụng thép xanh
Ở phần đầu bài viết, một số lợi ích của thép xanh và tác động của nó đến môi trường đã được đề cập. Dưới đây là danh sách tất cả các lợi ích về môi trường của sản phẩm này .
Khử carbon trong ngành công nghiệp thép và hướng tới việc loại bỏ hoàn toàn ngành này.giảm thiểu và loại bỏ việc phát thải khí nhà kính, từ đó giảm thiểu ô nhiễm môi trường.
sự thay thế hydro cho cacbon tạo ra O2 là thay thế năng lượng tái tạo cho năng lượng không tái tạo.
Loại bỏ hoàn toàn chi phí cung cấp và sử dụng bộ lọc máy lọc không khí tại các thành phố công nghiệp.
Loại bỏ các phương pháp sản xuất thép truyền thống, tức là nung quặng sắt trong lò cao, phương pháp này tạo ra rất nhiều nhiệt.
Làm thế nào để bạn biết một sản phẩm có thực sự "thân thiện với môi trường" hay không?
Hãy đảm bảo bạn tìm hiểu kỹ về ý nghĩa đằng sau cụm từ “thép xanh”, bao gồm cả phương pháp báo cáo hoặc các chỉ số chính.
Hãy yêu cầu các nhà cung cấp cung cấp phương pháp khoa học để báo cáo cường độ phát thải CO2 trực tiếp, kèm theo mô tả rõ ràng về chuỗi giá trị được đề cập, tức là Bản Tuyên bố Sản phẩm Môi trường.
Trước khi quyết định mua một sản phẩm, hãy xem xét kỹ lưỡng và so sánh nó với các sản phẩm thay thế được đánh giá cao khác.
Quy trình sản xuất thép xanh tập trung vào việc sử dụng điện và các nguồn năng lượng phi hóa thạch, do đó giảm thiểu lượng khí thải nhà kính so với sản xuất thép truyền thống.
Quy trình sản xuất thép xanh tạo ra lượng khí thải CO2 gần như bằng không, trong khi ngành sản xuất thép hiện nay đóng góp hơn 7% lượng khí thải carbon dioxide toàn cầu. Điều này khiến việc khử carbon trở thành ưu tiên toàn cầu trong ngành công nghiệp thép.
Một phần đáng kể sản lượng thép toàn cầu hiện nay dựa trên phương pháp luyện thép bằng lò cao truyền thống - lò oxy cơ bản (BF-BOF), phương pháp này đã góp phần phát thải 3 Gt CO2 vào năm 2019. Do nhiên liệu hóa thạch, chủ yếu là than đá và than cốc, được sử dụng với số lượng lớn trong sản xuất thép truyền thống, việc chuyển sang sử dụng nhiên liệu phi hóa thạch là một bước quan trọng để giảm phát thải carbon.
Hydro là một trong những cách để ngành công nghiệp thép giảm phát thải carbon. Trong quy trình này, nhiên liệu hóa thạch, chẳng hạn như than đá, được thay thế bằng hydro xanh được sản xuất từ ​​năng lượng tái tạo và nước. Bằng cách này, lượng khí thải CO2 có thể được giảm đáng kể trong quá trình sản xuất. Ngoài hydro, một cách khác để giảm phát thải carbon là sử dụng điện không sử dụng nhiên liệu hóa thạch. Tùy thuộc vào nguồn cung cấp hydro và điện không sử dụng nhiên liệu hóa thạch, quy trình giảm phát thải cũng có thể được điều chỉnh để sử dụng hỗn hợp hydro và khí tự nhiên với tỷ lệ pha trộn có thể điều chỉnh. Với hỗn hợp H2/NG, lượng khí thải CO2 có thể giảm đáng kể so với phương pháp sản xuất thép truyền thống.
Thép xanh được sản xuất như thế nào?
Thép xanh được sản xuất bằng sự kết hợp của nhiều phương pháp và công nghệ khác nhau nhằm giảm thiểu tác động môi trường của quá trình sản xuất thép. Dưới đây là một số bước chính trong sản xuất thép xanh:
Sử dụng năng lượng tái tạo: Sản xuất thép xanh dựa trên việc sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo, chẳng hạn như năng lượng gió, năng lượng mặt trời và năng lượng thủy điện, để cung cấp năng lượng cho các lò nung và các thiết bị sản xuất khác.
Sử dụng sắt khử trực tiếp bằng hydro xanh: Thay thế khí tự nhiên trong quy trình sản xuất sắt khử trực tiếp giúp giảm lượng khí thải carbon.
Tái chế thép phế liệu: Sản xuất thép xanh sử dụng thép phế liệu làm nguyên liệu thô, giúp giảm nhu cầu sử dụng tài nguyên nguyên sinh và giảm tác động môi trường của quá trình sản xuất thép.
Thu giữ và lưu trữ carbon: Lượng khí thải carbon dioxide còn lại có thể được thu giữ và lưu trữ thay vì thải vào khí quyển.
Sử dụng công nghệ sạch: Sản xuất thép xanh sử dụng các công nghệ sạch hơn và hiệu quả hơn, chẳng hạn như lò điện để nấu chảy và xử lý thép sau đó.
Giảm thiểu chất thải: Sản xuất thép xanh hướng đến việc giảm thiểu chất thải thông qua các hoạt động như tái chế phụ phẩm và sử dụng các phương pháp sản xuất hiệu quả.
Những bước này giúp giảm thiểu tác động môi trường của sản xuất thép và làm cho nó bền vững hơn. Tuy nhiên, điều quan trọng cần lưu ý là sản xuất thép xanh vẫn đang ở giai đoạn đầu, khi các công ty thép, cả lâu đời và mới, đều đang hướng tới việc đưa các nhà máy đầu tiên đi vào hoạt động vào giữa đến cuối những năm 2020.
Tại PGNS, chúng tôi hỗ trợ khách hàng định hình và phát triển ý tưởng thành các giải pháp khả thi về mặt kỹ thuật, môi trường và tài chính, đồng thời cung cấp các dịch vụ và hỗ trợ xuyên suốt vòng đời đầu tư. Chúng tôi tích cực tham gia vào các dự án Thép Xanh không sử dụng nhiên liệu hóa thạch, liên tục phát triển các công nghệ mới để giảm lượng khí thải CO2 hơn 90%.
Tại sao cần thép xanh?
Thép xanh rất quan trọng vì nhiều lý do, bao gồm:
Tính bền vững: Sản xuất thép xanh giúp giảm thiểu tác động môi trường của quá trình sản xuất thép và góp phần làm cho ngành này bền vững hơn. Điều này bao gồm giảm lượng khí thải carbon, giảm sử dụng các nguồn năng lượng không thể tái tạo và giảm thiểu chất thải.
Giảm thiểu biến đổi khí hậu: Sản xuất thép là một trong những nguyên nhân chính gây phát thải khí nhà kính, và sản xuất thép xanh giúp giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu bằng cách giảm phát thải và tăng hiệu quả sử dụng năng lượng.
Lợi ích kinh tế: Sản xuất thép xanh có thể tạo ra việc làm mới và thúc đẩy tăng trưởng kinh tế, cũng như nâng cao khả năng cạnh tranh của ngành công nghiệp thép.
Nhu cầu của người tiêu dùng: Nhu cầu của người tiêu dùng đối với các sản phẩm thân thiện với môi trường ngày càng tăng, và sản xuất thép xanh giúp đáp ứng nhu cầu này.
Yêu cầu pháp lý: Nhiều quốc gia đã đặt ra các mục tiêu và tiêu chuẩn để giảm phát thải khí nhà kính, và sản xuất thép xanh giúp đáp ứng các yêu cầu này.
Nhìn chung, thép xanh đại diện cho một bước tiến quan trọng hướng tới một tương lai bền vững hơn và một môi trường sạch hơn. Bằng cách giảm thiểu tác động môi trường của quá trình sản xuất thép, thép xanh có thể giúp bảo tồn tài nguyên, giảm thiểu biến đổi khí hậu và thúc đẩy tăng trưởng kinh tế.
Thép xanh có thể được sử dụng cho những mục đích gì?
Thép xanh có thể được sử dụng cho nhiều ứng dụng tương tự như thép thông thường, bao gồm:
Xây dựng: Thép là vật liệu được sử dụng phổ biến trong xây dựng, và thép xanh có thể được sử dụng cho nhiều ứng dụng khác nhau như kết cấu nhà cửa, cầu, các tòa nhà cao tầng và thiết bị xây dựng.
Giao thông vận tải: Thép xanh có thể được sử dụng trong sản xuất xe cộ, tàu thuyền và xe lửa, giúp giảm tác động môi trường của ngành giao thông vận tải.
Năng lượng: Thép xanh có thể được sử dụng trong sản xuất tua bin gió, tấm pin mặt trời, thiết bị điện và các công nghệ năng lượng tái tạo khác.
Bao bì: Thép là vật liệu thường được sử dụng trong bao bì, và thép xanh có thể được sử dụng để sản xuất các giải pháp bao bì thân thiện với môi trường.
Hàng tiêu dùng: Thép xanh có thể được sử dụng trong sản xuất nhiều loại hàng tiêu dùng, chẳng hạn như thiết bị gia dụng, đồ nội thất và thiết bị điện tử.
Cơ sở hạ tầng: Thép xanh có thể được sử dụng trong xây dựng cơ sở hạ tầng, chẳng hạn như đường xá, đường ống dẫn và hệ thống cấp nước.
Nhìn chung, thép xanh có thể được sử dụng trong bất kỳ ứng dụng nào mà thép thông thường được sử dụng, với những lợi ích bổ sung là thân thiện với môi trường và bền vững. Việc sử dụng thép xanh giúp giảm tác động môi trường của các sản phẩm này và thúc đẩy một tương lai bền vững hơn.
Việc khử carbon trong sản xuất thép đòi hỏi các phương pháp sản xuất mới.Việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch trong sản xuất thép có thể được loại bỏ bằng cách áp dụng các quy trình mới, giảm đáng kể lượng khí thải CO2. Thay thế nhiên liệu hóa thạch bằng nhiên liệu phi hóa thạch trong quá trình sản xuất là một cách để khử carbon trong ngành công nghiệp thép.
Các vấn đề và thách thức khi sử dụng thép xanh
-Việc sử dụng phương pháp này để sản xuất thép, mặc dù có nhiều ưu điểm, nhưng lại rất khó khăn. Trên thực tế, việc thay thế carbon bằng hydro đòi hỏi các thiết bị cực kỳ mạnh mẽ, dẫn đến chi phí rất cao. Theo các kế hoạch và số liệu thống kê, dự đoán chi phí sản xuất thép bằng phương pháp này sẽ tăng từ 30% đến 100% .
-Lập kế hoạch, thực hiện, hợp tác và tư duy theo cách này là những điểm rất quan trọng đòi hỏi sự hoạt động và tham gia của chính phủ và các ngành công nghiệp vì khả năng của nó nằm ngoài phạm vi ngành .
-Hydro cũng khó vận chuyển, lưu trữ và sử dụng hơn so với carbon. Thiết bị điện được sử dụng trong phương pháp này chỉ có thể tìm thấy ở một số ít quốc gia sản xuất .
Nhìn chung, chúng ta có thể kết luận rằng các yếu tố kinh tế, vận hành, kiến ​​thức và công nghệ, đội ngũ hỗ trợ, sự sẵn sàng của chính phủ, đầu tư và sản xuất là một trong những thách thức quan trọng nhất của sản xuất thép xanh
Các nhà sản xuất thép xanh lớn nhất ở  trên thế giới
Hiện nay, dự án sản xuất thép xanh đã được triển khai tại các nước phát triển, cụ thể là Trung Quốc, Tây Ban Nha, Thụy Điển, Mỹ, Đức và Nhật Bản. Công ty SSAB AB của Thụy Điển được coi là nhà sản xuất thép xanh đầu tiên trên thế giới và chính thức bắt đầu hoạt động vào năm 2019 .
Ngoài ra, dưới ảnh hưởng của các quy định do Liên minh châu Âu công bố, công ty Bao đã tuyên bố sẵn sàng khởi động dự án thép xanh. Công ty thép ArcelorMittal của Tây Ban Nha cũng đã tham gia chương trình này và sẽ bắt đầu sản xuất thép xanh vào năm 2025 
3  lý do tại sao thép không sử dụng nhiên liệu hóa thạch của SSAB là một lựa chọn “xanh” thực sự
Không sử dụng nhiên liệu hóa thạch, không phát thải CO2 từ nhiên liệu hóa thạch .
Công nghệ sản xuất thép truyền thống dựa trên quặng sắt sử dụng than đá và than cốc, trở thành một trong những nguồn phát thải CO2 công nghiệp lớn nhất . Công nghệ HYBRIT® thay thế chúng bằng hydro, loại bỏ than đá khỏi quy trình sản xuất.
H2O thay vì CO2
Khi hydro thay thế than đá trong quá trình khử, sản phẩm phụ duy nhất là nước. Và ngay cả nước đó cũng không bị lãng phí – nó được tái sử dụng để sản xuất thêm hydro, giữ cho quá trình hoàn toàn khép kín.
Lộ trình hướng tới mục tiêu không phát thải CO2
Khi hydro được sản xuất bằng điện không sử dụng nhiên liệu hóa thạch – hay còn gọi là hydro xanh – toàn bộ quy trình sản xuất thép hầu như không phát thải. Đây không chỉ là thép có hàm lượng carbon thấp hơn. Đây thực sự là thép không sử dụng nhiên liệu hóa thạch.