ถอดรหัสอุตสาหกรรมเหล็กโลก กางโรดแมปสู่เส้นทางที่ยั่งยืน

อุตสาหกรรมเหล็ก เป็นหนึ่งในอุตสาหกรรมที่มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการพัฒนาเศรษฐกิจและสังคมของประเทศ เนื่องจากเหล็กเป็นวัสดุพื้นฐานที่ใช้ในหลากหลายอุตสาหกรรม ไม่ว่าจะเป็นโครงสร้างพื้นฐาน เช่น อาคาร สะพาน ถนน โครงการอสังหาริมทรัพย์ และอุตสาหกรรมที่เกี่ยวเนื่องอีกมากมาย ทำให้มีการคาดการณ์ว่า กำลังการผลิตเหล็กทั่วโลก จะเพิ่มขึ้นเป็น 1,400 ล้านตันในปี 2050 จากปัจจุบันที่กำลังการผลิตทั่วโลกอยู่ที่ 1,100 ล้านตัน

ทว่าด้วยกระบวนการผลิตเหล็กแบบดั้งเดิมที่ยังคงพึ่งพาพลังงานฟอสซิลเป็นหลัก ทำให้เหล็กเป็นอุตสาหกรรมที่มีการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสูง คิดเป็นราว 8% ของปริมาณการปล่อยก๊าซเรือนกระจกโลก

เมื่ออุตสาหกรรมเหล็กมีทิศทางการเติบโตที่สวนทางกับเทรนด์โลกที่ให้ความสำคัญกับเรื่องความยั่งยืนและสิ่งแวดล้อม การผลักดันให้อุตสาหกรรมเหล็กให้เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น จึงเป็นวาระเร่งด่วนที่ทั่วโลกให้ความสนใจ แต่การบรรลุเป้าหมายนั้นไม่ใช่เรื่องง่าย เพราะด้วยข้อจำกัดหลายๆ ประการ โดยเฉพาะเรื่องต้นทุนของเทคโนโลยีที่จะนำไปสู่ Green Metal

เพื่อฉายภาพให้เห็นถึงความท้าทายของการทรานสฟอร์มธุรกิจเหล็กสู่เส้นทางที่ยั่งยืน ภายในงาน The Nova Expo 2025 งานแสดงนวัตกรรมอาคาร การออกแบบ และผลิตภัณฑ์ต่างๆ ที่เกี่ยวกับอาคารและสิ่งปลูกสร้าง ได้มีการจัดการบรรยายพิเศษ ในหัวข้อ “A Green Transformation in Building Main Structure โครงสร้างเหล็ก เส้นทางสู่ความยั่งยืน โดย ฉัตรภพ พรธรรม ผู้จัดการฝ่ายบริหารความยั่งยืน บริษัท เหล็กสยามยามาโตะ จำกัด (SYS) ซึ่งเป็นบริษัทร่วมทุนระหว่าง Yamato Kogyo Co.,Ltd., บริษัท ปูนซิเมนต์ไทย จำกัด (มหาชน), Sumitomo Corporation (Thailand) Co.,Ltd.และ Mitsui & Co. (Thailand) Co.,Ltd.

ส่องความเป็นไปได้ ในการสร้างอุตสาหกรรมเหล็กสีเขียว
ฉัตรภพ เริ่มต้นด้วยการตั้งคำถามที่น่าสนใจว่า ถ้าวันนี้จะทำให้อุตสาหกรรมเหล็กมีการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสุทธิเป็นศูนย์ (net zero) จะเป็นไปได้หรือไม่ และต้องใช้เม็ดเงินจำนวนเท่าใด?

คำตอบ คือ เป็นไปได้ แต่อาจต้องใช้เม็ดเงินสูงถึง 2.6 ล้านล้านดอลลาร์สหรัฐฯ หรือประมาณ 90 ล้านล้านบาท เพราะนอกจากจะต้องมีการนำพลังงานสะอาดมาผลิตไฟฟ้าได้โดยไม่ปล่อยมลพิษ (Clean Power Generation) ยังต้องมีการนำไฮโดรเจนที่ผลิตโดยพลังงานสะอาด (Green Hydrogen Production) มาใช้แทนพลังงานจากฟอสซิล ตลอดจนมีกระบวนการจับและกักเก็บคาร์บอน ซึ่งด้วยเทคโนโลยีที่มีอยู่ในปัจจุบัน อาจจะยังไม่สามารถตอบโจทย์ได้ทั้งหมด และไม่ได้อยู่ในจุดคุ้มทุนสำหรับการลงทุน

เมื่อการใช้วิธีแบบสุดโต่ง ต้องแลกด้วยเม็ดเงินมหาศาล แนวทางการลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากอุตสาหกรรมเหล็ก จึงเบนเข็มมาที่การปรับกระบวนการผลิตในปัจจุบัน ซึ่งฉัตรภพ ฉายภาพเปรียบเทียบให้เห็นถึงปริมาณการปล่อยก๊าซ CO₂ ของกระบวนการผลิตเหล็กในปัจจุบัน ซึ่งมีอยู่ 3 ประเภท เริ่มจากการผลิตแบบ Blast Furnace (BF) ซึ่งเป็นการเปลี่ยนแร่เหล็กที่อยู่ในรูปเหล็กออกไซด์ ให้กลายเป็นเหล็กที่อยู่ในรูปของของเหลว หรือที่เรียกกันว่า เหล็กหลอมเหลว เป็นวิธีการที่เริ่มใช้มาตั้งแต่ศตวรรษที่ 14 จนถึงปัจจุบัน ยังคงเป็นรูปแบบการผลิตที่นิยม มีการใช้มากถึง 70.6%

ข้อเสียของการผลิตแบบ BF คือ มีอัตราการปล่อย CO₂ สูงกว่าการผลิตแบบอื่นๆ อยู่ที่ 2.32 ตัน ต่อการผลิตเหล็ก 1 ตัน ขณะที่การผลิตแบบ Electric Arc Furnace (EAF) ซึ่งเป็นกระบวนการผลิตเหล็ก โดยนำเศษเหล็กมาหลอมใหม่ด้วยการอาร์คไฟฟ้าจนเหล็กหลอมละลาย สำหรับวิธีนี้ ในการผลิต 1 ตันเหล็ก จะปล่อย CO₂ อยู่ที่ประมาณ 0.70 ตัน แต่ปัจจุบันยังมีการใช้งานจำกัดอยู่ที่ 20.4% เท่านั้น เพราะด้วยธรรมชาติของเหล็กที่มีความคงทน ปกติอายุการใช้งาน 40-50ปี กว่าจะมีการรื้อถอนออกมา ทำให้ปริมาณเศษเหล็กที่มีอยู่ทั่วโลกมีอยู่จำกัด ส่งผลให้ความเป็นไปได้มากที่สุดที่จะเห็นการเพิ่มการผลิตแบบ EAF คือ 40%

อย่างไรก็ตาม เพื่อหาทางออกในการผลิตเหล็กที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น จึงได้มีการต่อยอดมาสู่กระบวนการผลิตแบบที่สามที่เรียกว่า DRI-EAF ซึ่งเป็นนำ Green hydrogen เข้ามาใช้ในกระบวนการผลิตเหล็กพรุน (Sponge Iron หรือ Direct Reduce Iron : DRI) และนำมาหลอมรวมกับเศษเหล็กในเตาหลอมไฟฟ้าระบบอาร์ค (Electric Arc Furnace : EAF) ที่ใช้ไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนตลอดกระบวนการผลิต จนได้ Fossil-free steel ที่สามารถลดการปล่อย CO₂ ต่อการผลิตเหล็ก 1 ตัน อยู่ที่ 1.43 ตัน โดยปัจจุบันมีการผลิตแบบ DRI-EAF ประมาณ 8%

ในอนาคต คาดว่าเทรนด์การผลิตเหล็กด้วยวิธี EAF มีแนวโน้มจะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ข่าวดี คือ ที่ผ่านมา ภูมิภาคอาเซียน แม้ว่าจะมีการผลิตเหล็กดิบเพียง 50 ล้านตัน แต่กระบวนการผลิตส่วนใหญ่ใช้วิธี EAF ซึ่งดีต่อสิ่งแวดล้อม แต่สิ่งที่น่าวิตก คือ ในอนาคตเมื่อผู้เล่นส่วนใหญ่ โดยเฉพาะจีนหันมาสนใจการผลิตด้วย EAF จึงมีความเป็นไปได้ว่า โรงงาน BF เดิมในจีน อาจจะย้ายฐานมาผลิตที่อาเซียนแทน

เพราะถ้าไปดูข้อมูลปี 2022 จะพบว่าจีนมีปริมาณการผลิตเหล็กดิบถึง 1,018 ล้านตัน ในจำนวนนี้เป็นการผลิตด้วยวิธี BF สูงถึง 921 ล้านตัน และกระบวนการ EAF เพียง 97 ล้านตัน นั่นหมายความว่า กำลังการผลิตเหล็กในอาเซียนที่คาดว่า มีโอกาสจะเพิ่มเป็น 170 ล้านตันในปี 2026 นั้น ส่วนหนึ่งอาจจะเป็นการย้ายฐานการผลิตของผู้ผลิตเหล็กด้วยวิธี BF ซึ่งจะส่งผลให้อุตสาหกรรมเหล็กของอาเซียนที่อยู่ในเส้นทางของความยั่งยืน กลับตาลปัตรกลายเป็นผู้ร้ายที่สร้าง CO₂ มหาศาล

อีกหนึ่งคำถามสำคัญ คือ เมื่อผู้เล่นในตลาด หันมาสนใจการผลิตแบบ EAF แล้วปริมาณเศษเหล็กที่มีอยู่จะเพียงพอหรือไม่

ฉัตรชัยชวนคิดอย่างน่าสนใจว่า ท่ามกลางซัพพลายเศษเหล็กที่มีไม่พอกับดีมานด์ ทำให้ปัจจุบันมี 43 ประเทศทั่วโลก เริ่มจำกัดการส่งออกเศษเหล็ก และคาดว่าจะส่งผลกระทบต่อ 77% ของปริมาณเหล็กดิบทั่วโลก หรือประมาณ 1.5 พันล้านตัน จากการที่หลายประเทศทั่วโลกหันมาใช้ยาแรง มีมาตรการจำกัดการส่งออกเศษเหล็ก หรือเพิ่มมาตรการที่สร้างความยุ่งยากในการส่งออก เช่น การเก็บภาษี การต้องขอใบอนุญาต รวมถึงการกำหนดโควต้า เป็นต้น

“สิ่งที่น่าสนใจ คือ ถ้าดูจากแผนที่โลก จะเห็นว่า มีหลายประเทศทั่วโลกที่เริ่มจำกัดการส่งออกเศษเหล็ก โดยเฉพาะประเทศเพื่อนบ้านรอบๆ ไทยก็มีการออกมาตรการแล้ว แต่ประเทศไทยยังไม่ได้มีมาตรการตรงนี้ และมีการส่งออกเศษเหล็กถึงปีละ 4 แสนตันต่อปี”
เปิดโรดแมปสู่เส้นทางอุตสาหกรรมเหล็กสีเขียว
เมื่อเทคโนโลยีที่จะนำทางไปสู่อุตสาหกรรมเหล็กรักษ์โลกก็ยังมีข้อจำกัด ขณะที่การปรับกระบวนการผลิต ก็ยังไม่ใช่แสงสว่างที่ปลายอุโมงค์ คำถามใหญ่ถัดมา คือ แล้วประเทศที่พัฒนาแล้ว รวมทั้งผู้ผลิตทั่วโลก มีแนวทางในการแก้ปัญหาอย่างไร

คุณฉัตรภพ เฉลยว่า ที่ผ่านมา แม้จะมีการพูดถึง Green Steel แต่ยังไม่ได้มีการให้คำจำกัดความที่เป็นสากล แต่ขึ้นอยู่กับผู้ผลิตเหล็กรายใหญ่ของโลกจะนิยามกันเอง ขณะที่แนวทางในการส่งเสริมอุตสาหกรรมเหล็กรักษ์โลก ในฝั่งยุโรปจะเห็นว่า มีการสนับสนุนจากรัฐบาล

ยกตัวอย่างเช่น Thyssenkrupp Steel บริษัทเหล็กในเยอรมนี ใช้เงินลงทุน 3 พันล้านยูโร เพื่อสร้างโรงงาน DRI ก็ได้รับเงินช่วยเหลือจากคณะกรรมมาธิการยุโรป (European Commission) ถึง 2 พันล้านยูโร รวมถึง H2 Green Steel (H2GS) บริษัทสัญชาติสวีเดน ที่มุ่งมั่นจะเป็นผู้ผลิตเหล็กที่มีการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสุทธิเป็นศูนย์รายแรกของโลก

ความน่าสนใจของโรงงานแห่งนี้ ซึ่งตั้งอยู่ที่เมืองโบเดน ประเทศสวีเดน คือ จะผลิต Green Steel ขนาด 5.0 ล้านตันต่อปี (Mtpa) โดยใช้เทคโนโลยี เครื่องแยกน้ำด้วยไฟฟ้าขนาด 740 เมกะวัตต์ (MW) ในการผลิตไฮโดรเจนสีเขียว ซึ่งเป็นพลังงานหลักในการผลิตเหล็ก ทำให้มีปริมาณการปล่อยก๊าซ CO2 น้อยกว่ากระบวนการผลิตเหล็กแบบดั้งเดิมถึงประมาณ 95% โดยจะเริ่มการผลิตระยะที่ 1 (Phase 1) ขนาด 2.5 ล้านตันต่อปี ในปี 2027 และการผลิตระยะที่ 2 (Phase 2) ขนาด 5.0 ล้านตันต่อปี ในปี พ.ศ. 2030

ขณะเดียวกัน จะเห็นว่ามีความพยายามจากหลายภาคส่วน ในการผลักดันให้เกิดดีมานด์ของการใช้ Green Steel โดยคาดว่าอุตสาหกรรมแรกๆ ที่จะมีการนำ Green Steel มาใช้ คือ รถยนต์ ซึ่งใช้เหล็กประมาณ 1 ตันครึ่งในการผลิตรถ 1 คัน เนื่องจากเป็นสินค้าที่มีมูลค่าสูง สามารถแบกรับต้นทุนที่เพิ่มขึ้นได้

ขณะที่ในฝั่งอุตสาหกรรมก่อสร้าง น่าจะได้แรงสนับสนุนจาก “LEED” ซึ่งเป็นมาตรฐานสิ่งแวดล้อมซึ่งเป็นที่รู้จักกันอย่างแพร่หลายทั่วโลก หลังจากมีการยกระดับมาตรฐานเวอร์ชั่นใหม่ เข้าสู่ V5 ซึ่งมีการเพิ่มเติมหลักเกณฑ์ให้ระบุถึง Embodied Carbon” หรือปริมาณคาร์บอนที่ถูกปล่อยออกมาตลอดวัฏจักรชีวิตของวัสดุ จากเดิมที่โฟกัสแค่ Operational Carbon หรือ การปล่อยก๊าซคาร์บอนที่เกี่ยวข้องกับการใช้พลังงานในการดำเนินงานของอาคารหรือโครงสร้างพื้นฐาน รวมถึงการปล่อยก๊าซจากการทำกิจกรรมต่างๆ เช่น การทำความร้อน การทำความเย็น การให้แสงสว่าง และการจ่ายไฟให้กับเครื่องใช้ไฟฟ้า

นอกจากนี้ บริษัทผลิตเหล็กรายใหญ่ทั่วโลก ต่างมีความมุ่งมั่นในการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก (GHG) และมุ่งสู่ความเป็นกลางทางคาร์บอน (Carbon Neutrality - CN) ภายในปี 2050 หรือก่อนหน้านั้น โดยใช้เทคโนโลยีและแนวทางที่หลากหลาย เพื่อสร้างอุตสาหกรรมเหล็กที่ยั่งยืน

ประเทศไทยกับการก้าวสู่แนวทางแห่งความยั่งยืน
ฉัตรภพ ยังกล่าวทิ้งท้ายถึงสถานการณ์ในวงการอุตสาหกรรมเหล็กในไทยว่า ประเทศไทยมี แผนพัฒนากำลังผลิตไฟฟ้าของประเทศไทย (Power Development Plan: PDP) สำหรับปี 2024-2037ด้วยการตั้งเป้าเพิ่มสัดส่วนพลังงานหมุนเวียนในการผลิตไฟฟ้าอย่างมีนัยสำคัญ จาก 20% ของกำลังผลิตไฟฟ้ารวมในปี 2023 เป็น 51% ภายในสิ้นปี 2037 พร้อมกันนี้ยังมีเป้าหมายลดการใช้ก๊าซธรรมชาติและถ่านหิน โดยตั้งเป้าลดการใช้ก๊าซธรรมชาติในการผลิตไฟฟ้าจะลดลงจาก 57% เป็น 41% การผลิตไฟฟ้าจากถ่านหินจะลดลงจาก 20% เป็น 7%

นอกจากนี้ยังมีการรวมแผนการใช้พลังงานนิวเคลียร์ โดยเฉพาะเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขนาดเล็กแบบโมดูลาร์ (Small Modular Reactors: SMRs) ขณะเดียวกันยังมีการพิจารณาถึงการนำฉลากเขียวมาใช้กับเหล็กก่อสร้าง

ทั้งหมดนี้ คือ ภาพรวมของอุตสาหกรรมเหล็กทั่วโลก รวมถึงความพยายามของภาคส่วนต่างๆ ในการผลักดันให้อุตสาหกรรมเหล็กที่ถูกมองว่าเป็นอุตสาหกรรมที่ทำลายโลกให้ก้าวสู่วิถีแห่งความยั่งยืน ซึ่งต้องอาศัยความร่วมมือจากหลายภาคส่วนในการผลักดันให้เกิดขึ้น ควบคู่ไปกับการพัฒนาเทคโนโลยีให้มีประสิทธิภาพและมีต้นทุนที่เหมาะสม