Ngành công nghiệp thép, với vai trò nền tảng trong sự phát triển kinh tế toàn cầu, luôn phải đối mặt với một thách thức lớn: tác động môi trường. Từ tiếng ồn liên tục, các loại bụi phát tán đến lượng khí thải khổng lồ, ngành thép đã và đang là một trong những nguồn gây ô nhiễm đáng kể. Tuy nhiên, nhận thức về biến đổi khí hậu và áp lực từ các quy định môi trường ngày càng nghiêm ngặt đang buộc ngành này phải có những thay đổi mạnh mẽ, hướng tới một tương lai sản xuất bền vững hơn.
I. Các tác động môi trường chính từ ngành công nghiệp thép:
Ô nhiễm không khí:
- Bụi mịn (PM2.5, PM10): Phát sinh từ nhiều công đoạn như nghiền quặng, thiêu kết, lò cao, lò điện hồ quang, cán thép. Bụi chứa các hạt kim loại nặng (sắt, mangan, chì, kẽm), dioxin, furan, và các hợp chất hữu cơ bay hơi (VOCs), gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe hô hấp và tim mạch của con người.
- Khí thải độc hại: Bao gồm sulfur dioxide (SO2), nitrogen oxides (NOx), carbon monoxide (CO), và đặc biệt là carbon dioxide (CO2) – khí nhà kính chính gây biến đổi khí hậu. SO2 và NOx gây mưa axit và sương mù quang hóa.
Mùi hôi: Phát sinh từ quá trình sản xuất than cốc hoặc các tạp chất trong quặng/phế liệu.
Ô nhiễm tiếng ồn:
- Các hoạt động như đập quặng, vận hành lò cao, máy bơm công suất lớn, quạt công nghiệp, máy cán thép, và di chuyển vật liệu nặng tạo ra mức độ tiếng ồn rất cao, vượt ngưỡng cho phép.
- Tiếng ồn kéo dài gây ảnh hưởng thính lực, căng thẳng, rối loạn giấc ngủ và giảm chất lượng cuộc sống cho công nhân và cộng đồng dân cư lân cận.
Ô nhiễm nước:
- Nước thải công nghiệp từ quá trình làm mát, rửa khí, xử lý xỉ thép chứa dầu mỡ, kim loại nặng, chất lơ lửng và các hợp chất hóa học.
- Nếu không được xử lý đúng cách, nước thải này có thể gây ô nhiễm nguồn nước mặt và nước ngầm, ảnh hưởng đến hệ sinh thái thủy sinh và sức khỏe con người.
Chất thải rắn:
- Xỉ thép: Là sản phẩm phụ chính từ lò cao và lò điện hồ quang. Xỉ có thể được tái sử dụng trong xây dựng hoặc làm vật liệu phụ gia, nhưng nếu không được quản lý tốt sẽ trở thành chất thải lớn.
- Bùn thải, bụi thu gom: Các chất thải từ hệ thống xử lý khí và nước thải, thường chứa kim loại nặng và hóa chất, cần được xử lý và lưu trữ an toàn.
Sử dụng tài nguyên và năng lượng:
- Ngành thép tiêu thụ lượng lớn quặng sắt, than cốc, và đá vôi – những tài nguyên không tái tạo.
- Tiêu thụ năng lượng khổng lồ, chủ yếu từ nhiên liệu hóa thạch, góp phần vào phát thải gián tiếp.
II. Cách ngành thép đang thay đổi để giảm tác động môi trường:
Nhận thức rõ thách thức, ngành thép toàn cầu đang triển khai nhiều giải pháp và đổi mới công nghệ theo hướng bền vững hơn:
Giảm ô nhiễm không khí và khí thải CO₂:
Đầu tư vào công nghệ lọc bụi tiên tiến:
- Sử dụng các hệ thống lọc bụi túi vải hiệu suất cao (như các hệ thống sử dụng van giũ bụi XQG-Z-76S hoặc XQD-Z-40S) để thu giữ hiệu quả bụi mịn PM2.5 và PM10. Các hệ thống này thường có bộ lọc sơ cấp để bảo vệ túi lọc và giảm tải bụi.
- Lõi lọc khí hóa chất đặc biệt được sử dụng để lọc các hạt bụi mịn, đạt hiệu quả lên đến 99.9% cho hạt 1 micron. Chúng còn có tính năng chống bụi axit, chống ăn mòn và chống bắt lửa.
Giảm phát thải khí nhà kính (CO₂):
- Tối ưu hóa quy trình sản xuất hiện có: Nâng cao hiệu suất lò cao, lò điện hồ quang để giảm tiêu thụ năng lượng và than cốc.
- Sử dụng năng lượng tái tạo: Chuyển đổi sang sử dụng điện từ năng lượng mặt trời, gió để cấp nguồn cho các lò điện hồ quang.
- Công nghệ thu giữ, sử dụng và lưu trữ carbon (CCUS): Thu giữ CO₂ từ khí thải và lưu trữ hoặc tái sử dụng.
- Sản xuất thép bằng Hydro xanh: Thay thế than cốc bằng hydro xanh làm chất khử trong quá trình sản xuất sắt trực tiếp (DRI), giảm đáng kể lượng CO₂ phát thải.
- Tăng cường tái chế phế liệu thép: Sử dụng lò điện hồ quang với phế liệu thép phát thải ít CO₂ hơn so với sản xuất từ quặng.
Kiểm soát SO2 và NOx : Lắp đặt các hệ thống xử lý khí thải như bộ khử lưu huỳnh bằng đá vôi (FGD) và bộ khử NOx chọn lọc xúc tác (SCR).
Kiểm soát tiếng ồn:
- Đầu tư vào thiết bị giảm ồn: Sử dụng máy móc có công nghệ giảm tiếng ồn, lắp đặt các tấm cách âm, vách ngăn và vật liệu tiêu âm trong nhà máy.
- Bảo trì định kỳ: Đảm bảo máy móc hoạt động trơn tru, giảm rung động và tiếng ồn phát sinh.
- Bảo hộ lao động: Cung cấp đầy đủ thiết bị bảo hộ tai cho công nhân.
Xử lý nước thải:
- Hệ thống xử lý nước thải hiện đại: Xây dựng và vận hành các nhà máy xử lý nước thải với công nghệ sinh học, hóa lý để loại bỏ kim loại nặng, dầu mỡ và các chất độc hại trước khi xả ra môi trường.
- Tái sử dụng nước: Xử lý nước thải đạt chuẩn để tái sử dụng trong các quy trình làm mát hoặc sản xuất, giảm lượng nước tiêu thụ và nước thải ra.
Quản lý và tái chế chất thải rắn:
- Tái sử dụng xỉ thép: Đẩy mạnh nghiên cứu và ứng dụng xỉ thép làm vật liệu xây dựng (xi măng, cốt liệu đường), vật liệu san lấp, hoặc phân bón.
- Thu hồi bụi và bùn thải: Bụi kim loại thu được từ hệ thống lọc bụi có thể được tái chế để thu hồi các kim loại có giá trị. Các loại bùn thải nguy hại được xử lý theo đúng quy định.
Tối ưu hóa sử dụng tài nguyên và năng lượng:
- Nâng cao hiệu suất năng lượng: Áp dụng các hệ thống quản lý năng lượng thông minh, thu hồi nhiệt thải để sản xuất điện hoặc sưởi ấm.
- Kinh tế tuần hoàn: Tập trung vào việc kéo dài vòng đời sản phẩm, tái sử dụng và tái chế triệt để, giảm thiểu việc khai thác tài nguyên mới.
- Đảm bảo an ninh năng lượng và phát triển bền vững: Ngành thép cần chuyển đổi một phần sang các nguồn năng lượng sạch. Hiện trạng ngành than Việt Nam vào năm 2025 cho thấy than vẫn là nguồn năng lượng chính cho nhiệt điện, nhưng có áp lực phải giảm dần vai trò và chuyển đổi để thích nghi với cam kết Net Zero.
Từ tiếng ồn chói tai đến bụi mịn và khí thải vô hình, tác động môi trường của ngành công nghiệp thép là không thể phủ nhận. Tuy nhiên, ngành này đang trải qua một giai đoạn chuyển đổi sâu rộng, với sự đầu tư mạnh mẽ vào công nghệ xanh, tối ưu hóa quy trình, và hướng tới một mô hình kinh tế tuần hoàn. Việc giảm phát thải CO₂ và các chất ô nhiễm khác không chỉ là trách nhiệm mà còn là con đường sống còn để ngành thép duy trì vai trò quan trọng của mình trong tương lai, đồng thời đóng góp tích cực vào mục tiêu phát triển bền vững toàn cầu.
