Thép là nền tảng của các tòa nhà, xe cộ và các ngành công nghiệp của chúng ta, với tốc độ sản xuất và tiêu thụ thường được coi là dấu ấn cho sự phát triển của một quốc gia. Ngày nay, nó là kim loại được sử dụng phổ biến nhất trên thế giới và là vật liệu tái chế nhiều nhất, với 1,864 triệu tấn thép thô được sản xuất vào năm 2020.

Đồ họa thông tin này sử dụng dữ liệu từ Hiệp hội Thép Thế giới để hình dung 50 năm sản xuất thép thô, thể hiện sự sáng tạo không ngừng của thế giới chúng ta về vật liệu thiết yếu này.

Tình trạng sản xuất thép

Sản lượng thép toàn cầu đã tăng hơn gấp 3 lần trong vòng 50 năm qua, mặc dù các quốc gia như Mỹ và Nga đã giảm quy mô sản xuất trong nước và phụ thuộc nhiều hơn vào nhập khẩu. Trong khi đó, Trung Quốc và Ấn Độ liên tục tăng sản lượng để trở thành hai quốc gia sản xuất thép hàng đầu.

Dưới đây là các quốc gia sản xuất thép thô hàng đầu thế giới.

Nguồn: Hiệp hội Thép Thế giới. * Ước tính.

Bất chấp sự thống trị hiện tại, Trung Quốc có thể đang chuẩn bị thu hẹp sản xuất thép trong nước để hạn chế rủi ro sản xuất thừa và đảm bảo nước này có thể đạt được mức độ trung tính carbon vào năm 2060.

Do giá quặng sắt và thép đã tăng vọt trong năm ngoái, nhu cầu của Mỹ có thể sớm giảm xuống tùy thuộc vào các hành động của chính quyền Biden. Một dự luật cơ sở hạ tầng tiềm năng sẽ thúc đẩy đầu tư vào các nhà máy thép của Mỹ để xây dựng nguồn cung cho tương lai, và bất kỳ rào cản nào về thuế quan năm 2018 của chính quyền Trump đối với thép nhập khẩu có thể làm giảm thêm hạn chế về nguồn cung.

Bí mật của thép: Khả năng tái chế vô hạn

Được tạo thành chủ yếu từ quặng sắt, thép là một hợp kim cũng chứa ít hơn 2% cacbon và 1% mangan và các nguyên tố vi lượng khác. Mặc dù sự khác biệt xác định có vẻ nhỏ, nhưng thép có thể mạnh hơn sắt 1.000 lần.

Tuy nhiên, sức mạnh thực sự của thép nằm ở khả năng tái chế vô hạn mà không làm giảm chất lượng. Bất kể cấp độ hay ứng dụng nào, thép luôn có thể được tái chế, với các sản phẩm thép mới trung bình chứa 30% thép tái chế.

Các đặc tính từ tính của hợp kim giúp dễ dàng thu hồi từ các dòng chất thải và gần 100% các sản phẩm đồng sản xuất của ngành thép có thể được sử dụng trong các ngành sản xuất khác hoặc sản xuất điện.

Thật phù hợp khi thép tạo nên các bộ phận thiết yếu của các công nghệ năng lượng bền vững khác nhau:

• Trung bình tuabin gió được làm từ 80% thép (140 tấn).
• Thép được sử dụng trong đế, máy bơm, bồn chứa và bộ trao đổi nhiệt của các công trình điện mặt trời.
• Thép điện là trung tâm của máy phát điện và động cơ của xe điện và xe hybrid.

Sự bền vững trong tương lai của ngành thép

Xem xét vai trò quan trọng của thép đối với mọi ngành công nghiệp, không có gì lạ khi giá đang tăng lên mức cao kỷ lục. Tuy nhiên, các nhà sản xuất thép đang nghĩ đến tính bền vững lâu dài và đang nỗ lực biến thép không sử dụng nhiên liệu hóa thạch trở thành hiện thực bằng cách loại bỏ hoàn toàn than khỏi quy trình luyện kim.

Trong khi ngành công nghiệp đã cắt giảm cường độ năng lượng trung bình trên mỗi tấn được sản xuất từ ​​50 gigajoules xuống còn 20 gigajoules kể từ những năm 1960, thì những gã khổng lồ sản xuất thép như ArcelorMittal đang tiến xa hơn và đặt ra kế hoạch sản xuất thép trung tính carbon vào năm 2050.

Tiêu thụ và nhu cầu thép sẽ chỉ tiếp tục tăng khi nền kinh tế thế giới dần mở cửa trở lại, đặc biệt là khi sự phát triển mới của Rio Tinto về bột thép nguyên tử có thể mang lại sự phát triển tiếp theo trong lĩnh vực in 3D.

Khi ngành công nghiệp tiếp tục đổi mới về cả tính bền vững và khả năng sử dụng, thép sẽ tiếp tục là nguyên liệu quan trọng trong các ngành công nghiệp mà chúng ta có thể tái chế vô hạn và dựa vào.

Nguồn dữ liệu: Visual Capitalist.

Bài viết 50 năm sản xuất thép toàn cầu – INFOGRAPHIC đã xuất hiện đầu tiên vào ngày Top 10 bí ấn.

Infographic trên của Teck phác thảo vai trò quan trọng của khoáng chất trong tương lai carbon thấp.

Một thành phần quan trọng

Thép là kim loại được sử dụng phổ biến nhất và đáp ứng nhiều nhu cầu về kết cấu và xây dựng, cùng với đó là nguyên liệu thiết yếu để sản xuất xe cộ, thiết bị cơ khí và đồ gia dụng.

Công nghệ sạch và tái tạo cũng yêu cầu thép để xây dựng tuabin gió, tấm pin mặt trời, hệ thống điện thủy triều và cơ sở hạ tầng năng lượng sinh học.

Trong khi một số loại thép có thể được sản xuất bằng kim loại tái chế, khoảng 72% sản lượng thép toàn cầu dựa vào than sản xuất thép và một số loại thép cao hơn chỉ có thể được sản xuất bằng cách sử dụng nguyên liệu này.

Khám phá thêm: Sự thống trị của Trung Quốc trong ngành kim loại năng lượng sạch.

Làm thế nào được sản xuất thép?

Còn được gọi là than luyện kim hoặc than luyện cốc, than luyện thép được khai thác để tạo ra cacbon được sử dụng trong quá trình luyện thép. Điều này về cơ bản khác với than nhiệt, được sử dụng để tạo ra hơi nước tạo ra điện.

Để sản xuất thép, đầu tiên than được nung ở nhiệt độ khoảng 1100 ° C để loại bỏ nước và các chất hóa học khác mà không có sự hiện diện của oxy. Kết quả là tạo ra một cục carbon gần như tinh khiết được gọi là than cốc.

Sau đó, từng lớp than cốc, quặng sắt và đá vôi được cho vào lò cao để tạo ra kim loại nóng cuối cùng được luyện thành thép.

Nhiều quốc gia bắt đầu với năng lượng hạt nhân hơn, xem thêm qua infographic về: Những quốc gia sản xuất điện hạt nhân.

Giảm phát thải

Ngành thép đang hành động để giảm lượng khí thải carbon. Một giải pháp đã được sử dụng trong vài năm qua là Thu giữ, Sử dụng và Lưu trữ Carbon (CCUS).

CCUS bao gồm thu giữ carbon dioxide (CO₂) trong quá trình luyện thép, sau đó vận chuyển CO₂ qua tàu hoặc đường ống, và cuối cùng tái sử dụng nó trong các quy trình công nghiệp khác, chẳng hạn như sản xuất nhiên liệu hoặc đầu vào của sản xuất hóa chất. CO₂ cũng có thể được lưu trữ vĩnh viễn sâu dưới lòng đất trong các thành tạo địa chất.

Được hỗ trợ bởi sản xuất sạch hơn, thị trường thép toàn cầu dự báo sẽ tăng 557 triệu tấn trong giai đoạn 2021-2025, đạt tốc độ tăng trưởng kép hàng năm (CAGR) là 6,32%.

Khi nhu cầu về thép tăng lên, vai trò của than luyện thép trong sản xuất bền vững cũng sẽ tăng lên.

Nguồn dữ liệu: Visual Capitalist.

Bài viết Nhu cầu về than sản xuất thép trên thế giới – Infographic đã xuất hiện đầu tiên vào ngày Top 10 bí ấn.