Ngành công nghiệp thép là trụ cột quan trọng của nền kinh tế thế giới và sẽ tiếp tục đóng vai trò quan trọng trong quá trình chuyển đổi năng lượng. Theo Hiệp hội Thép Thế giới, sản xuất thép ước tính sẽ mang lại giá trị 2,9 nghìn tỷ USD, tương đương 3,8% GDP cho nền kinh tế toàn cầu. Đặc biệt, thép là một trong những vật liệu cơ bản để xây dựng cơ sở hạ tầng chuyển đổi năng lượng sạch nên sản lượng dự kiến ​​sẽ tiếp tục tăng trong những năm tới. Đồng thời, ngành công nghiệp sắt thép chịu trách nhiệm thải ra hơn 3,6 Gt1 lượng khí thải CO2 hàng năm. Con số này xấp xỉ 7% lượng phát thải khí nhà kính và 11% lượng phát thải carbon dioxide trên toàn cầu—nhiều hơn tổng lượng phát thải từ tất cả ô tô và xe tải trên thế giới.

Do đó, ngành sắt thép có nhiều tiềm năng khử cacbon. Để làm được việc này, ngành sản xuất thép cần chuyển sang các phương pháp sản xuất ít phát thải.

Theo báo cáo thường niên của tổ chức Giám sát Năng lượng Toàn cầu (Global Energy Monitor - GEM), trong năm qua, ngành công nghiệp thép đã đạt được nhiều tiến triển tích cực trong nỗ lực hướng tới mục tiêu phát thải ròng bằng “0”. Trong đó, các hoạt động sản xuất thép bằng lò hồ quang điện (EAF) đã bắt đầu được triển khai và phát triển.

Cụ thể, sản xuất thép bằng lò hồ quang điện (EAF) phát thải thấp chiếm 49% tổng công suất sản xuất đã được công bố hoặc đang được xây dựng, tăng so với mức 43% vào năm 2023 và 33% vào năm 2022.

Hiện tại, có tới 93% công suất sản xuất thép mới được đăng ký sản xuất theo EAF. Điều đó có nghĩa là hoạt động sản xuất thép bằng lò hồ quang điện có nhiều dư địa mở rộng và sẽ phát triển mạnh mẽ trong những năm tới.

Công cụ theo dõi nhà máy thép toàn cầu (GSPT) năm 2024 đã ghi nhận 2.207 mtpa công suất sản xuất thép đang hoạt động và thêm 774 mtpa công suất sản xuất thép đang được phát triển trên toàn cầu. Dữ liệu trên được thu thập từ 1.163 nhà máy riêng lẻ nằm ở 89 quốc gia khác nhau.

Trong số công suất hoạt động có tuyến sản xuất đã biết, khoảng 1.483 mtpa (68%) sử dụng công nghệ sản xuất bằng lò oxy cơ bản (BOF), 701 mtpa (32%) sử dụng lò hồ quang điện (EAF) và chỉ hơn 2 mtpa (<1%) sử dụng công nghệ tách các tạp chất và lượng cacbon dư thừa (OHF). Con số này không có sự thay đổi đáng kể nào so với GSPT năm 2023.

Trong đó, Châu Á vận hành hơn 2/3 (68%) tổng công suất sản xuất thép (1.508 mtpa) từ các công nghệ trên, phần lớn trong số đó là ở Trung Quốc (1.075 mtpa) và Ấn Độ (123 mtpa), tiếp theo là Nhật Bản (109 mtpa). Hoa Kỳ cũng có công suất sản xuất thép là 109 mtpa.

Cụ thể, với công nghệ BOF, châu Á chiếm thi phần khoảng 80%, tương đương với 1.181 mtpa trong tổng công suất hoạt động các nhà máy thép. Trong đó, 918 mtpa đến từ Trung Quốc. Các nhà sản xuất BOF hàng đầu khác là Nhật Bản (79 mtpa), Ấn Độ (73 mtpa), Nga (54 mtpa) và Hàn Quốc (52 mtpa).

Trong khi đó, hoạt động sản xuất thép bằng lò hồ quang điện (EAF) được phân bố đồng đều hơn trên thế giới. Dù vậy, Trung Quốc vẫn dẫn đầu với 157 mtpa (chiếm 22% công suất hoạt động toàn cầu), tiếp theo là Hoa Kỳ (76 mtpa), Thổ Nhĩ Kỳ (43 mtpa), Iran (40 mtpa) và Ấn Độ (37 mtpa).

Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) kêu gọi ngành công nghiệp thép tăng tỷ trọng thép sản xuất theo EAF lên 37% vào năm 2030. Theo dự báo hiện tại, khi các kế hoạch trên đi vào hiệu lực, các dự án sản xuất thép đang hoạt động trên toàn cầu sẽ đạt 36% EAF vào khoảng năm 2030.

Tuy nhiên, hầu hết công suất thép sử dụng công nghệ EAF đang được phát triển vẫn chưa được khởi công. Trong số tất cả các dự án đã thực sự bắt đầu xây dựng, gần 46% vẫn là các dự án lò oxy cơ bản BOF thải ra nhiều khí thải.

Việc xây dựng lượng lớn công suất sử dụng than mới này ngày càng không phù hợp với tương lai phát thải ròng bằng 0 và gây ra mối đe dọa đáng kể về việc tài sản bị mắc kẹt và khóa carbon.

Ở cấp độ quốc gia, Trung Quốc vẫn duy trì thị phần khổng lồ về công suất vận hành toàn cầu, nhưng Ấn Độ đã vươn lên dẫn đầu với tư cách là nhà phát triển lớn nhất trong số tất cả các nhà máy sắt thép sắp ra mắt, đặc biệt là công suất lò luyện oxy cơ bản lò cao (BF-BOF). Với những xu hướng này, ngành phải tiếp tục nỗ lực hướng tới thép xanh hơn và các kế hoạch chuyển đổi phải chuyển thành hành động cụ thể.

Ông Caitlin Swalec, Giám đốc Chương trình Công nghiệp nặng tại Global Energy Monitor, cho biết: “Tiến trình này hứa hẹn cho một quá trình chuyển đổi thép xanh. Chưa bao giờ hoạt động sản xuất thép có lượng khí thải thấp hơn nhiều như vậy lại được triển khai. Đồng thời, việc xây dựng công suất sử dụng than đá cũng là vấn đề đáng lo ngại. Điều mà ngành công nghiệp cần bây giờ là biến những kế hoạch phát triển sạch này thành hiện thực, đồng thời tránh xa việc phát triển sử dụng than đá”.

Sự chuyển đổi sang ngành công nghiệp thép carbon thấp có thể được triển khai theo nhiều hướng, phần lớn liên quan đến sản xuất EAF dựa trên hydro hoặc phế liệu. Hiểu rõ việc phát triển và loại bỏ các công nghệ sắt thép là thước đo quan trọng cho quá trình chuyển đổi ngành và hoạt động theo dõi của GEM làm sáng tỏ sự khác biệt rõ rệt giữa các quốc gia về tốc độ chuyển đổi.