Các mô hình công nghiệp đang phải đối mặt với những yêu cầu thay đổi để đáp ứng thách thức của phát triển bền vững, trong đó ngành thép đang chứng kiến những tiến bộ đáng kể.

Số nhà máy lò cao ở Pháp đang giảm. Năm 1954, 4 công ty thép lớn nhất của Pháp từng cung cấp khoảng 50% sản lượng thép quốc gia. Trong năm 2019, chỉ riêng các nhà máy của tập đoàn ArcelorMittal đã sản xuất gần 2/3 lượng thép của Pháp. Tuy nhiên hiện nay, Pháp chỉ còn 8 lò cao đang hoạt động so với con số 152 vào năm 1954.

Hậu quả kinh tế và xã hội của sự suy giảm này là rất nặng nề đối với các vùng sản xuất thép chính của Pháp như Grand-Est và Hauts-de-France. Do đó, số lượng việc làm trong ngành thép, vốn đã giảm 20% trong 10 năm qua, lại tiếp tục giảm, trong khi việc chuyển đổi các lưu vực đặt ra nhiều thách thức cho doanh nghiệp trong nước.

Trong khi đó, các nhà máy thép điện của Pháp, được cho là mang lại nhiều lợi thế về chi phí với mức phát thải thấp hơn, cũng gặp phải một loạt khó khăn, dẫn đến việc đóng cửa hàng loạt các cơ sở sản xuất.

Lợi thế của các nhà máy thép điện so với nhà máy lò cao

Ở Pháp, gần 70% sản lượng thép hiện nay được làm từ quặng sắt qua các quy trình khử carbon, do đó đây là một lĩnh vực phát thải cao. Theo số liệu của Hiệp hội thép châu Âu (EUROFER), ngành công nghiệp thép toàn cầu hiện gây ra khoảng 7% lượng khí thải nhà kính và 31% lượng khí thải công nghiệp.

Trong đó, ngành luyện thép ở Pháp thải ra 22,8 triệu tấn CO2, bao gồm 21,4 triệu tấn (94%) đối với các nhà máy tích hợp và 1,4 triệu tấn (6%) đối với 11 lò điện, có trách nhiệm sản xuất 31% lượng thép của Pháp. Trong bối cảnh các vấn đề khí hậu ngày càng cấp thiết, kế hoạch Khí hậu của Chính phủ Pháp đặt ra mục tiêu trung hòa carbon vào năm 2050.

Mục tiêu này tuy là một hạn chế với các điều kiện bắt buộc về khí hậu, nhưng lại được coi là cơ hội để ngành thép và các nhà máy sản xuất thép bằng lò điện (các nhà máy thép điện) có thể đóng vai trò hàng đầu trong sự chuyển đổi. Mặc dù quá trình khử carbon trong sản xuất thép lò cao cũng sẽ dần giảm đáng kể lượng khí thải theo thời gian, nhưng các nhà máy thép điện sử dụng thép phế thải làm nguyên liệu thô thường mang lại nhiều lợi thế hơn.
Trong khi đó, tính quy mô nhỏ của việc lắp đặt các nhà máy thép điện đòi hỏi mức đầu tư thấp hơn nhiều so với nhà máy thép tích hợp và cung cấp chi phí vận hành thấp hơn.

Các nhà máy thép điện cũng có những lợi thế lớn về mặt logistic như khả năng triển khai càng gần càng tốt với các mỏ và cơ sở lưu trữ phế liệu thu hồi, gần người dùng cuối và các cảng vận chuyển; sử dụng khối lượng nguyên liệu thô nhỏ hơn; linh hoạt hơn do có thể thay đổi sản xuất nhanh hơn; thích ứng với các loại thép đặc biệt và khối lượng nhỏ; khả năng đáp ứng hoạt động; phát thải CO2 thấp hơn nhiều so với lò cao.

Chỉ tính riêng ở Mỹ, sự cắt giảm của ngành công nghiệp thép lò cao (từng chiếm 72% sản lượng từ năm 1980 đến nay chỉ còn 32%) đã làm giảm 37% lượng phát thải khí hiệu ứng nhà kính kể từ năm 1990. Trong khi đó, lợi thế của ngành công nghiệp thép điện cho thấy thép là một vật liệu sinh thái tích cực, phù hợp với sự phát triển bền vững, với ít tác động về môi trường.

Tuổi thọ của thép đảm bảo rằng các tòa nhà có tuổi thọ tối ưu và quá trình tái cấu trúc diễn ra sạch sẽ hơn nhiều so với kết cấu bê tông. Thép thậm chí có thể tái chế 100%. Ngoài việc không thể thiếu đối với các nền kinh tế hiện đại, thép còn được dùng để xây dựng tất cả các thiết bị cần thiết cho quá trình chuyển đổi năng lượng, ví dụ như để sản xuất một tuabin gió công suất 2 MW, người ta cần tới 400 tấn thép.

Những trở ngại cần được loại bỏ

Tuy nhiên, một số trở ngại cần phải được loại bỏ để tạo ra sự phát triển của ngành thép. Trước hết, do ngành sản xuất thép bằng lò điện phụ thuộc vào nguyên liệu kim loại phế liệu nên việc thành lập một lĩnh vực tái chế thực sự là điều bắt buộc để cung cấp nguyên liệu thô tái chế với chi phí cạnh tranh.

Hiện tại, một phần quá lớn phế liệu của Pháp được xuất khẩu và quay trở lại nước này dưới dạng thành phẩm do thiếu năng lực tái chế và xử lý.
Pháp cần sử dụng tốt hơn phế liệu này ngay trên lãnh thổ để sản xuất ra các thành phẩm sẽ giúp khắc phục được sự mâu thuẫn này. Pháp là một trong những nước xuất khẩu phế liệu lớn nhất do không sử dụng tại chỗ. Do đó, việc thành lập khu vực tái chế sẽ đảm bảo nguồn cung cấp và cũng bảo vệ các nhà sản xuất trước sự biến động của giá phế liệu.

Bằng cách thúc đẩy chi phí thấp hơn, một kênh tái chế liên kết với các nhà máy thép lò điện sẽ giúp sản xuất của Pháp cạnh tranh hơn với các sản phẩm nhập khẩu. Đây là cách góp phần tích cực vào việc xanh hóa ngành công nghiệp.
Ngành thép phải trở thành đầu tàu trong phát triển bền vững. Chỉ bằng cách chuyển đổi mô hình và đưa ra các giải pháp trong lĩnh vực này thì Pháp mới có thể lấy lại sức cạnh tranh và sức hấp dẫn, từ đó giành lại thị phần và bảo toàn được việc làm, kỹ năng và cơ sở vật chất công nghiệp. Ngoài ra, quyền tự chủ trong lĩnh vực này có tầm quan trọng chiến lược đối với Pháp.

Trong khi đó, việc giảm phát thải từ sản xuất thép trong lò cao là điều cần thiết để khử carbon trong ngành. Tất nhiên để thực hiện việc này cũng không thiếu những trở ngại, đặc biệt là khi các lò cao của châu Âu có đặc điểm là lỗi thời (hầu hết đều có từ hơn 50 năm trước) và khả năng đầu tư vào lĩnh vực thép là hạn chế và tập trung trong tay của một số rất nhỏ các tác nhân.

Tuy nhiên, nhiều thí nghiệm đã được thực hiện và những thí nghiệm khác vẫn đang được tiến hành với nỗ lực tìm ra một quy trình hiệu quả.
Viện nghiên cứu quốc gia về môi trường công nghiệp và rủi ro Pháp (INERIS) cảnh báo nguy cơ đối với vấn đề về sức khỏe và môi trường. Tuy nhiên, việc thu gom vẫn là một con đường quan trọng cho sự đổi mới và vẫn là trung tâm của các chương trình cải tiến lò cao, ví dụ với một dự án lưu trữ CO2 ngoài khơi ở Biển Bắc.
Pháp đã thành lập một trung tâm nghiên cứu và phát triển ngành thép (Metafensch), được tài trợ bởi Chương trình đầu tư cho tương lai (PIA) với khoảng 20 triệu euro trong 4 năm và liên kết các nhà sản xuất công nghiệp như Eramet, Ascometal hoặc Vallourec.

Mục tiêu của PIA là xác định và thực hiện các dự án nghiên cứu hợp tác nhằm loại bỏ những trở ngại về công nghệ trước các dự án công nghiệp và sau đó hỗ trợ quá trình công nghiệp hóa các dự án.

Đây là trường hợp của chương trình Siderwin của châu Âu, hoạt động dựa trên quá trình điện phân quặng sắt, tức là một quy trình không có CO2, do 12 đối tác châu Âu đã làm việc trên công nghệ này từ hơn 10 năm qua.

Nguồn tin: Bnews