» Thép và xi măng hiện chiếm gần 14% lượng phát thải liên quan đến năng lượng toàn cầu, trở thành 2 ngành công nghiệp khó giảm phát thải nhất. Trong khi nhu cầu vật liệu xây dựng ngày càng tăng, đặc biệt từ các dự án hạ tầng, việc phát triển “xi măng xanh” và “thép bền vững” trở thành yêu cầu cấp bách đối với toàn thế giới.
Để đạt mục tiêu phát triển bền vững, ngành Xi măng và Thép toàn cầu đang bước vào cuộc đua khử carbon với nhiều hướng đi mới. Các sáng kiến quốc tế, tiêu chuẩn đo lường minh bạch, cùng hàng loạt công nghệ đột phá như xi măng âm carbon, lò nung sử dụng năng lượng tái tạo, hay công nghệ thu giữ và lưu trữ carbon (CCS) đang tạo nền tảng cho một giai đoạn chuyển đổi mạnh mẽ. Đây là xu hướng tất yếu, đồng thời cũng là cơ hội để ngành Vật liệu xây dựng khẳng định vai trò trong tiến trình giảm phát thải khí nhà kính toàn cầu.
Năm 2024, Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) công bố nhận định nhấn mạnh tầm quan trọng của việc xây dựng các tiêu chuẩn phát thải thống nhất và có phương pháp luận rõ ràng. IEA khuyến nghị rằng các tiêu chuẩn này phải mang tính toàn cầu, có thể so sánh và áp dụng linh hoạt ở các quốc gia với mục tiêu khác nhau. Việc này không chỉ giúp giảm gánh nặng báo cáo cho doanh nghiệp hoạt động đa quốc gia, mà còn tạo điều kiện thuận lợi cho thương mại vật liệu phát thải thấp, hình thành ngôn ngữ chung trong theo dõi thị trường và đặc biệt là gửi tín hiệu tích cực đến nhà đầu tư để khuyến khích rót vốn vào công nghệ mới. Châu Âu đã đi trước với những quy định khắt khe hơn, điển hình là Quy định Thiết kế Sinh thái cho Sản phẩm Bền vững (Ecodesign for Sustainable Products Regulation).
Sản xuất xi măng hiện vẫn là một trong những ngành khó giảm phát thải nhất. Quá trình nung đá vôi để sản xuất clinker là nguyên liệu chính của xi măng cần nhiệt độ trên 1.400°C, nguồn nhiệt này chủ yếu đến từ nhiên liệu hóa thạch. Khi đá vôi bị nung, CO₂ thoát ra, khiến khoảng một nửa lượng phát thải của ngành Xi măng bắt nguồn từ khâu sản xuất clinker. Thách thức càng lớn khi nhu cầu xi măng tiếp tục tăng, đặc biệt tại các quốc gia đang phát triển.
Tuy nhiên, nhiều tín hiệu lạc quan đã xuất hiện. Theo phân tích của quỹ đầu tư mạo hiểm 2150, đến nay có hơn 60 doanh nghiệp toàn cầu tham gia nghiên cứu và phát triển bê tông ít carbon, với nguồn vốn công và tư hỗ trợ ngày càng lớn. Các tập đoàn xi măng lớn như Holcim và Heidelberg Materials đã đặt mục tiêu phát thải ròng bằng 0. Giải pháp giảm phát thải không chỉ nằm ở công nghệ mà còn ở khâu tiêu dùng, như kéo dài vòng đời công trình, tái sử dụng bê tông, tối ưu thiết kế để có thể cắt giảm tới 22% lượng phát thải. Song song, nhiều công nghệ mới được kỳ vọng tạo đột phá: Heimdal và SeaChange phát triển đá vôi âm carbon từ CO₂ trong nước biển; Rondo và Antora nghiên cứu hệ thống lưu trữ nhiệt để gia tăng tỷ lệ năng lượng tái tạo trong vận hành lò nung. Việc thay thế nhiên liệu hóa thạch bằng nhiên liệu thay thế và năng lượng tái tạo, kết hợp công nghệ thu giữ và lưu trữ carbon (CCS), được coi là con đường bắt buộc để đạt mục tiêu giảm phát thải sâu.
Đối với ngành thép, tiến trình khử carbon cũng đã có bước đi rõ nét. Trong nửa thế kỷ qua, sự chuyển dịch từ lò cao truyền thống sang lò hồ quang điện đã giúp giảm khoảng 60% năng lượng tiêu thụ. Dù vậy, việc tiến tới “thép xanh” vẫn còn nhiều thách thức về chi phí, công nghệ và hạ tầng.
Tín hiệu tích cực đến từ thị trường khi nhu cầu đối với vật liệu sạch đang gia tăng, đặc biệt từ các tập đoàn công nghệ. Tháng 8/2024, 2 startup xi măng Sublime Systems và Brimstone đã ký kết hợp tác với các công ty trung tâm dữ liệu để thúc đẩy ứng dụng xi măng phát thải thấp. Sublime Systems trình diễn đổ thử xi măng không sử dụng nhiên liệu hóa thạch tại trung tâm dữ liệu Stack Infrastructure ở Virginia (Mỹ), dựa trên công nghệ điện phân hỗn hợp hóa chất và đá canxi silicat. Trong khi đó, Brimstone thay thế đá vôi bằng đá không chứa carbon, nghiền mịn và xử lý hóa chất để tách khoáng, trước khi nung trong lò quay để sản xuất xi măng tiêu chuẩn. Đáng chú ý, Amazon đã ký thỏa thuận đặt mua xi măng bền vững từ Brimstone, tạo cú hích lớn cho thị trường vật liệu xanh.
Cuộc đua khử carbon trong ngành Xi măng và Thép không thể chỉ dựa vào một giải pháp duy nhất. Thành công đòi hỏi sự kết hợp đồng bộ giữa tiêu chuẩn quốc tế, công nghệ đột phá, chính sách hỗ trợ và nhu cầu thị trường. Nếu những yếu tố này hội tụ, viễn cảnh “xi măng xanh” và “thép bền vững” hoàn toàn có thể trở thành hiện thực trong thập kỷ tới.
