31/12/2025
Công nghệ sản xuất thép dựa trên hydro (H₂-DRI/EAF) là một giải pháp chiến lược quan trọng để giảm phát thải CO₂ trong ngành luyện kim. Khác với quy trình lò cao –lò chuyển truyền thống (BF-BOF) sử dụng than cốc làm tác nhân khử và nguồn carbon, công nghệ này sử dụng hydro làm chất khử chính cho oxit sắt. Hydro ưu tiên được sản xuất qua điện phân nước bằng năng lượng tái tạo hoặc thấp carbon.
Quá trình bao gồm khử trực tiếp quặng sắt trong lò đứng để tạo sắt xốp (DRI) gần như không chứa carbon tự do, sau đó nấu chảy và tinh luyện trong lò điện hồ quang (EAF). Phản ứng khử chính (Fe₂O₃ + 3H₂ → 2Fe + 3H₂O) chỉ tạo ra hơi nước làm sản phẩm phụ, cho phép giảm phát thải CO₂ lên đến 95% so với quy trình truyền thống khi toàn bộ chuỗi cung ứng sử dụng năng lượng sạch.
Sự chuyển đổi này được thúc đẩy bởi áp lực chính sách toàn cầu, bao gồm mục tiêu trung hòa carbon vào giữa thế kỷ XXI và các cơ chế định giá carbon như Cơ chế Điều chỉnh Biên giới Carbon (CBAM) của EU – đã áp dụng tài chính từ năm 2026. Những yếu tố này buộc ngành thép phải đầu tư vào công nghệ phát thải thấp để duy trì khả năng cạnh tranh quốc tế.
Nghiên cứu động học cho thấy phản ứng khử bằng hydro có tốc độ nhanh hơn so với khí tổng hợp từ khí tự nhiên, đạt độ kim loại hóa cao ( trên 94%). Điều này mở ra tiềm năng tối ưu hóa năng lượng và giảm chi phí vốn dài hạn.
Trong giai đoạn 2025–2035, công nghệ H₂-DRI/EAF dự kiến chuyển từ quy mô pilot (HYBRIT, SALCOS, H₂ Green Steel) sang thương mại rộng rãi, đồng thời với chi phí điện phân hydro giảm nhờ mở rộng năng lượng tái tạo và tiến bộ điện phân.
Tuy nhiên, vẫn tồn tại thách thức lớn về kinh tế (chi phí điện phân hydro hiện cao), hạ tầng (lưới điện ổn định, chuỗi cung ứng hydro) và tích hợp kỹ thuật. Những rào cản này đòi hỏi sự hỗ trợ chính sách mạnh mẽ để công nghệ thép dựa trên hydro trở thành hướng đi chủ đạo trong khử carbon sâu của ngành luyện kim sắt thép.
Công nghệ sản xuất thép dựa trên hydro (H₂-DRI/EAF) là một giải pháp chiến lược quan trọng để giảm phát thải CO₂ trong ngành luyện kim. Khác với quy trình lò...