Microsoft và ArcelorMittal đồng đầu tư vào công nghệ thép sạch trị giá 1,6 nghìn tỉ USD

Nghiên cứu sản xuất sắt nóng chảy tại cơ sở quy mô thí điểm ở Boston Metal, Woburn, Massachusetts. Ảnh Boston Metal.

Ngành công nghiệp thép trị giá 1,6 nghìn tỉ USD là "xương sống" của thế giới hiện đại. Theo Hiệp hội Thép Thế giới, thép góp phần đáng kể vào biến đổi khí hậu, chiếm từ 7% đến 9% lượng khí thải carbon dioxide toàn cầu.

Từ nguyên nhân này, các doanh nghiệp lớn trên toàn cầu, trong đó có doanh nghiệp thép khổng lồ quốc tế ArcelorMittal và công ty công nghệ Microsoft đang đầu tư vào Boston Metal, một công ty tách ra khỏi Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) và phát triển một phương pháp mới để sản xuất thép sạch.

“Không có nền kinh tế, không có cơ sở hạ tầng nếu không có thép,” Giám đốc điều hành Boston Metal Tadeu Carneiro trong cuộc phỏng vấn video với CNBC nói: “Khi đề cập đến ngành công nghiệp khử carbon chống lại biến đổi khí hậu, đó là một mảnh ghép lớn. Tôi không nghĩ thực tế này là hiển nhiên đối với mọi người,” Carneiro cho biết.

Năm 2013, các GS Donald Sadoway và Antoine Allanore của MIT xuất bản một bài báo khoa học trên tạp chí Nature với những kết quả trong phòng thí nghiệm chứng minh rằng, có thể sản xuất ra thép mà không thải ra khí thải carbon dioxide. Cùng năm đó, nhóm nghiên cứu thành lập công ty Boston Electrometallurgical Corp., để mở rộng quy mô sản xuất và thương mại hóa công nghệ này.

Năm 2017, Carneiro gia nhập công ty với tư cách là Giám đốc điều hành. Ông là một kỹ sư kỳ cựu với 40 năm sự nghiệp trong ngành thép , chủ yếu tại công ty kim loại khổng lồ CBMM của Brazil. Năm 2018, Boston Metal huy động được vòng tài trợ đầu tiên trị giá 20 triệu USD trong một vòng đầu tư do Breakthrough Energy Ventures dẫn đầu. Đây là công ty đầu tư vào chống biến đổi khí hậu do Microsoft và do người đồng sáng lập Microsoft Bill Gates thành lập.

Ông Bill Gates nhiều năm nhấn mạnh sự cần thiết phải suy nghĩ về vấn đề khử carbon trong lĩnh vực sản xuất. Giao thông vận tải nhận được rất nhiều sự chú ý nhưng chỉ chịu trách nhiệm cho 16% lượng khí thải toàn cầu, trong đó các ngành sản xuất tạo ra 31% , theo cuốn sách của Gates, “Làm thế nào để tránh thảm họa khí hậu ”.

“Bất cứ khi nào tôi nghe một ý tưởng về những gì chúng ta có thể làm để kiểm soát sự nóng lên toàn cầu, cho dù đó là trên bàn hội nghị hay ăn một chiếc bánh mì kẹp pho mát - tôi luôn đặt câu hỏi này: ‘Kế hoạch của bạn cho thép là gì?’” Gates viết trên blog riêng của mình vào năm 2019.

Ngày 26/1, Boston Metal thông báo đã huy động được 120 triệu USD trong vòng Series C, dẫn đầu là doanh nghiệp thép khổng lồ đa quốc gia ArcelorMittal cùng với sự tài trợ từ Quỹ Đổi mới Khí hậu của Microsoft.

Với khoản tài trợ mới, Boston Metal sẽ đẩy mạnh sản xuất thép xanh tại cơ sở thí điểm ở Woburn, Massachusetts và hỗ trợ xây dựng công ty thành viên ở Brazil, Boston Metal do Brasil, khu vực mà doanh nghiệp sẽ sản xuất các loại kim loại khác nhau. Trong cuộc phỏng với với CNBC, ông Carneiro cho biết doanh nghiệp có kế hoạch bắt đầu xây dựng một nhà máy thép trình diễn công nghệ vào năm 2024 và một nhà máy quy mô thương mại năm 2026.

Đội nghiên cứu phát triển của Boston Metal. Ảnh Boston Metal.

Mục đích tiêu sản xuất thép phi carbon

Bà Irina Gorbounova, phó chủ tịch kiêm Giám đốc Quỹ Đổi mới XCarb tại ArcelorMittal phát biểu: “Đối với ArcelorMittal, việc sản xuất thép không phát thải khí nhà kính không chỉ là trách nhiệm mà còn là nhu cầu kinh doanh cần thiết. Khách hàng của chúng tôi đang yêu cầu điều đó, các nhà đầu tư của chúng tôi mong đợi chúng tôi chuyển đổi và nhân viên của chúng tôi và lực lượng lao động tương lai của chúng tôi muốn làm việc cho một công ty, là một phần của giải pháp chứ không phải là một phần của vấn đề khí hậu thế giới.”

Bà Gorbounova nói với CNBC: “Chúng ta đang thấy chi phí carbon ngày càng tăng. Ở châu Âu, Hệ thống giao dịch khí thải, hay ETS đã định giá lượng khí thải carbon mà các doanh nghiệp được phép phát thải.”

“EU đã đi đầu trong chính sách khí hậu, nhưng cũng hợp lý khi mong đợi các vùng khác trên thế giới làm theo. Vì vậy, có một trường hợp kinh doanh để chúng tôi khử cacbon. Thép phát thải carbon bằng 0 hoặc gần như bằng 0 sẽ trở thành hiện thực. Câu hỏi duy nhất là chúng ta có thể thực hiện tiến trình đó nhanh như thế nào. Nếu các công ty thép không khử carbon, doanh nghiệp sẽ không đứng vững trước thử thách của thời gian.”

Một vấn đề then chốt, thép lại là thành phần cấu thành chính trong hầu hết các công nghệ, được phát triển để khử carbon như tua-bin điện gió và xe điện, Gorbounova nói.

Microsoft không chế tạo ô tô hay sản xuất thép, nhưng tập đoàn đang cố gắng đáp ứng những mục tiêu chống biến đổi khí hậu khắc nghiệt của riêng mình, bao gồm nỗ lực giảm thiểu lượng khí carbon vào năm 2030 và loại bỏ tất cả lượng khí thải carbon trong lịch sử phát triển của công ty kể từ khi được thành lập vào năm 1975.

Giám đốc điều hành của Boston Metal, Tadeu Carneiro, đã làm việc trong ngành thép hàng chục năm trước khi trở thành lãnh đạo công ty của MIT. Ảnh Boston Metal.

Công nghệ sản xuất thép sạch của Boston Metal

Theo truyền thống, bước đầu tiên trong sản xuất thép là kết hợp quặng sắt hoặc oxit sắt, được khai thác từ lòng đất với than đá trong lò cao với nhiệt độ cao. Quá trình đó tạo ra lượng khí thải CO2 rất lớn.

Carneiro cho biết, tái chế phế liệu cũng là một phần quan trọng của ngành công nghiệp toàn cầu, chiếm 30% sản lượng thép (70% ở Mỹ) và có lượng khí thải carbon “nhỏ hơn nhiều”.

Công nghệ của Boston Metal được gọi là “Điện phân Oxit nóng chảy”, truyền điện qua oxit sắt trộn với vật liệu mà Carneiro gọi là “súp các oxit khác” để tạo ra sắt và oxy. Oxit là những hợp chất hóa học có chứa ít nhất một nguyên tử oxy và quy trình của Boston bao gồm những oxit phổ biến như alumin, silica, canxi và magiê.

Carneiro cho biết: “Trong quá trình sản xuất sắt từ phương pháp này không có sự tham gia của carbon.”

Một vấn đề quan trọng, việc gia nhiệt súp oxit này đến nhiệt độ 1.600 độ C đòi hỏi năng lượng điện rất lớn, sản xuất một triệu tấn thép mỗi năm sẽ cần 500 megawatt điện sạch cho tải trọng cơ bản, tương đương một nửa lượng điện cần thiết để cung cấp năng lượng cho một thành phố cỡ trung bình. Carneiro nói: “Sự sẵn có của điện sẽ quyết định quá trình phi carbon hóa được thực hiện nhanh như thế nào. Điện cũng phải sạch, nếu không sẽ phá hỏng toàn bộ mục đích của công nghệ mới.”

“Chúng tôi tin rằng trong tương lai, chúng ta sẽ có nguồn điện dồi dào, đáng tin cậy, xanh và rẻ để sử dụng cho quy trình này và sản xuất thép xanh,” ông Carniero nói.

Ông Carniero cũng cho biết, cũng có những quy trình khác đang được phát triển để sản xuất thép sạch bằng hydro, nhưng yêu cầu oxit sắt rất tinh khiết và chỉ khoảng 4% quặng sắt được thương mại hóa là phù hợp. Boston Metal đặt mục tiêu cấp phép công nghệ cho các công ty thép chứ không phải là nhà sản xuất thép.

Ông Carneiro nói với CNBC: “Mọi công ty sản xuất thép đều liên hệ với chúng tôi để hiểu được quy trình và khi nào chúng tôi sẽ thương mại hóa. Tất cả các doanh nghiệp đều cam kết trung hòa carbon vào năm 2050 nhưng thực sự không có giải pháp ngay lúc này. Vì vậy, các nhà sản xuất thép cần một giải pháp quy mô lớn và công nghệ của chúng tôi là công nghệ duy nhất có thể mở rộng quy mô sản xuất đến hàng tỷ tấn thép sạch.”

Theo CNBC

Thái Bằng