Thép và xi măng là hai ngành công nghiệp quan trọng trong xây dựng hạ tầng và chuyển đổi năng lượng, nhưng đồng thời cũng là những lĩnh vực phát thải cao nhất. Việc giảm thiểu khí nhà kính trong các ngành này đòi hỏi những thay đổi căn bản về công nghệ, chính sách và mô hình đầu tư.
Vai Trò và Thách Thức Của Ngành Thép và Xi Măng
Xi măng và thép là vật liệu thiết yếu cho phát triển hạ tầng, từ nhà ở, trường học đến giao thông, năng lượng tái tạo. Nhu cầu thép toàn cầu dự kiến tăng 30% vào năm 2050, phản ánh xu hướng mở rộng đô thị hóa và đầu tư vào năng lượng sạch. Trong khi đó, nhu cầu xi măng được dự báo tăng trung bình 2.4% mỗi năm đến năm 2026.
Ngành thép trực tiếp tạo ra khoảng 2.6 gigatonne CO₂ mỗi năm, tương đương 7% tổng lượng phát thải toàn cầu từ hệ thống năng lượng. Thép cũng là ngành tiêu thụ than công nghiệp lớn nhất, chiếm khoảng 75% tổng nhu cầu năng lượng. Ngành xi măng phát thải khoảng 3 gigatonne khí nhà kính mỗi năm.
So sánh chi phí sản xuất giữa vật liệu truyền thống và vật liệu phát thải thấp
Công Nghệ Sản Xuất Không Phát Thải: Giới Hạn Hiện Tại
Trong ngành xi măng, hướng đi chính để giảm phát thải là giảm tỷ lệ clinker trong xi măng bằng cách sử dụng các vật liệu xi măng bổ sung (SCM). Thu giữ và lưu trữ carbon (CCUS) là công nghệ quan trọng để đạt được xi măng phát thải thấp.
Trong ngành thép, các công nghệ không phát thải đang xoay quanh ba trụ cột: sử dụng lò hồ quang điện (EAF), ứng dụng hydro xanh trong quy trình DRI, và tích hợp CCUS vào các nhà máy lò cao truyền thống. EAF hiện là công nghệ phổ biến cho sản xuất thép tái chế và có cường độ phát thải thấp hơn đáng kể.
Quy mô thị trường xi măng và thép truyền thống và phát thải thấp
Chính Sách và Xu Hướng Thị Trường
Sự chuyển dịch sang sản xuất vật liệu không phát thải đang được thúc đẩy bởi chính sách và cơ chế thị trường. Cơ chế Điều chỉnh Biên giới Carbon (CBAM) của Liên minh châu Âu là bước đi cứng rắn nhất nhằm hạn chế hiện tượng rò rỉ carbon.
Các hiệp hội ngành công nghiệp như Hiệp hội Xi Măng và Bê Tông Toàn Cầu (GCCA) đã công bố Lộ trình Net Zero 2050 với cam kết cung cấp bê tông phát thải ròng bằng 0. Các khu vực như EU và Hoa Kỳ đang triển khai các công cụ tài chính để thúc đẩy chuyển đổi.
Việc triển khai quy mô công nghiệp sẽ đòi hỏi hơn 1,000 tỷ USD vốn đầu tư trong 25 năm tới. Chi phí CCS tại nhà máy gần địa điểm lưu trữ CO₂ chỉ bằng một nửa so với các nhà máy cách xa hơn 750 km, tạo ra sự chênh lệch lớn về tính khả thi giữa các khu vực.