VINACHEM

Trong thập niên tới, công nghiệp hóa chất toàn cầu sẽ tiếp tục trải qua những thay đổi lớn. Các công ty hóa chất sẽ phải nhanh chóng đáp ứng và thích nghi để duy trì lợi thế cạnh tranh, vượt qua thách thức, nắm lấy những cơ hội mới trên thị trường.

Bên cạnh những động lực và thách thức khác, có 3 xu hướng quan trọng cần theo dõi trong những năm tới đối với công nghiệp hóa chất toàn cầu:

Xu hướng 1. Sản xuất bền vững và kinh tế tuần hoàn

Nguồn cung nguyên liệu và năng lượng đang ngày càng trở nên khan hiếm. Trong khi đó, tác động ngày càng tăng của tình trạng ô nhiễm và phế thải đã thúc giục chính phủ nhiều nước đưa ra những quy định chặt chẽ hơn về bảo vệ môi trường.

Các công ty hóa chất toàn cầu ngày nay đang phải vận hành như những hệ sinh thái đảm bảo tính bền vững và hiệu quả kinh tế, giảm tiêu thụ năng lượng và nguyên liệu. Trong toàn bộ nền kinh tế, xu hướng hiện nay là tìm kiếm nguyên liệu thay thế, tăng tối đa tỷ lệ sử dụng nguyên liệu tái sinh, thu hồi năng lượng, tái chế và tái sử dụng nhằm đạt mục tiêu của nền kinh tế tuần hoàn, qua đó tăng tối đa giá trị và bảo tồn các nguồn tài nguyên thiên nhiên. Có thể nêu một số ví dụ như sau:

- Chất dẻo sinh học: Tuy các chất dẻo sản xuất từ nguyên liệu sinh học có thể không phân hủy sinh học hoàn toàn hoặc không được sử dụng làm phân trộn, nhưng chúng có thể được tái chế hoàn toàn và được chế tạo để sử dụng trong các hệ thống tái chế hiện nay mà không ảnh hưởng đến chất lượng và làm tăng chi phí của nguyên liệu tái chế.

- Tái chế nguyên liệu ắc quy: Trong tương lai, thị trường tái chế nguyên liệu ắc quy sẽ được thúc đẩy mạnh mẽ nhờ nhu cầu sử dụng xe ôtô điện ngày càng tăng và những quy định bảo vệ môi trường đòi hỏi tăng tỷ lệ tái chế.

- Phát triển điện gió: Châu Âu đáp ứng khoảng 11% nhu cầu điện của mình bằng năng lượng gió, tỷ lệ này dự kiến sẽ tăng đến 25% vào năm 2030. Việc chuyển sang sử dụng sợi cacbon PX35 sẽ giúp tăng chiều dài của tuabin gió mà không làm tăng trọng lượng, nhờ đó sẽ tăng hiệu quả của cánh quạt, tăng lượng điện do tuabin gió tạo ra.

Xu hướng 2. Số hóa

Công nghệ số hóa đang dẫn đầu quá trình đổi mới ở hầu hết các ngành công nghiệp quan trọng. Công nghiệp hóa chất cũng đang nắm lấy sức mạnh của số hóa và sử dụng vai trò của nó trong đổi mới. Công nghệ số hóa sẽ giúp các công ty hóa chất theo nhiều cách, như thu giữ những dữ liệu quan trọng và sử dụng những dữ liệu đó để nâng cao sản lượng với chi phí thấp hơn, lập kế hoạch bảo dưỡng phòng ngừa nhằm giảm xuống tối thiểu thời gian dừng máy, hỗ trợ lập kế hoạch dự trữ hàng chính xác để giảm lượng hàng tồn kho.

Công nghệ số hóa được kỳ vọng sẽ mang lại thu nhập cao hơn, giảm chi phí và tăng đến 9% biên lợi nhuận trong ngành. Thời gian qua, nhiều công ty đã bắt đầu tận dụng những gì mà internet vạn vật mang lại. Ngày nay học máy cũng như những cơ sở dữ liệu dạng chuỗi khối (blockchain) được dự báo sẽ dẫn đến những đột phá lớn trong công nghiệp hóa chất. Những ví dụ áp dụng cụ thể về xu hướng này trong ngành là:

- Trí tuệ nhân tạo (AI) giúp tăng hiệu quả: Tại các nhà sản xuất sơn xe ôtô, việc áp dụng phương pháp thủ công để điều chỉnh màu lớp sơn hoàn thiện cho phù hợp là công việc tiêu tốn nhiều thời gian. Công ty hóa chất BASF (Đức) hiện đang sử dụng AI và mạng máy tính mô phỏng bộ não con người để điều chỉnh màu sơn xe ôtô cho phù hợp với yêu cầu của khách hàng.

- Cảm biến và internet vạn vật giúp chuyển đổi hệ thống hậu cần: Công ty Dow Chemical sử dụng cảm biến kết nối để theo dõi nhiệt độ, độ ẩm, tác động của va đập và ánh sáng đối với hàng nghìn đợt vận chuyển hóa chất hàng ngày. Những dữ liệu thời gian thực từ các cảm biến được nạp vào các phần mềm quản lý hiện tượng, chúng sẽ phát báo động đúng lúc trong trường hợp có những bất thường xảy ra.

- Hợp tác với các công ty công nghệ lớn: Công ty Total SA đã hợp tác với bộ phận điện toán đám mây của Công ty Google để phát triển các giải pháp AI, sử dụng chương trình học máy cho việc phân tích hình ảnh của những lớp dưới bề mặt trong khai thác dầu khí, cụ thể là trong những ứng dụng như dự báo sản lượng, phân tích tự động các ảnh vệ tinh, phân tích hình ảnh mẫu quặng,…

- Sản xuất chi tiết chính xác: Các công ty như Mikrosam (Maxedonia) đã phát triển những hệ thống tự động trong sản xuất vật liệu composit chất lượng cao với hình dạng phức tạp để sử dụng trong hàng không, sản xuất xe ôtô, hàng hải, khai thác dầu khí, sản xuất ống dẫn,...

Xu hướng 3. Đổi mới và toàn cầu hóa

Nhu cầu hóa chất tiếp tục tăng ở những thị trường mới nổi, tầng lớp dân chúng đông đảo ở độ tuổi lao động tại những quốc gia này đang tạo thành động lực lớn cho nhu cầu và sản xuất hóa chất. Trong khi đó, xu hướng thương mại hóa các loại sản phẩm đang đẩy nhanh tốc độ toàn cầu hóa.

Năm 2017, đa số các thương vụ mua bán sát nhập trong ngành công nghiệp hóa chất toàn cầu đã diễn ra giữa các công ty cung cấp sản phẩm hàng hóa cũng như nguyên liệu trung gian, nguyên liệu chuyên dụng. Phần lớn những thương vụ này được thực hiện ở Mỹ và Trung Quốc.

Trong hai thập niên trước, đã có sự dịch chuyển của nhiều cơ sở sản xuất sang châu á. Nhưng với sự nổi lên của ngành khai thác khí đá phiến tại Mỹ hoặc công nghệ chuyển hóa than để sản xuất olefin ở Trung Quốc, nhiều thay đổi lớn đã diễn ra trong công nghiệp hóa chất toàn cầu.

Có thể kể ra những ví dụ về đổi mới công nghệ như sau:

- Quá trình sản xuất mới: Các nhà sản xuất composit sợi cacbon và phụ tùng xe ôtô đang tìm kiếm những phương pháp mới để gia tăng ứng dụng của composit trong xe ôtô. Công ty Faurecia (Pháp) đã phát triển quá trình sản xuất với một công đoạn duy nhất để sản xuất các chi tiết composit, không những giúp cải thiện chất lượng mà còn giảm chi phí và thời gian sản xuất.

- Giảm giá thành composit: Công ty PlasticComp đã thương mại hóa sản phẩm mới là vật liệu thủy tinh lai và composit sợi cacbon trong hai mạng nền polyme nhiệt dẻo, nhờ đó giảm giá thành các tấm sợi cacbon nhưng vẫn bảo đảm các tính năng hiệu quả cao, tạo điều kiện cho vật liệu mới này được áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực.

- Vật liệu cách nhiệt tiên tiến: Các vật liệu cách nhiệt như gel khí và vật liệu chuyển pha giúp tiết kiệm năng lượng, tạo ra điều kiện nhiệt tốt hơn so với các vật liệu cách nhiệt truyền thống. Sản xuất những vật liệu này đang tăng trưởng với tốc độ hai chữ số,

Ba xu hướng trên đang tạo thành những thách thức và cơ hội đối với công nghiệp hóa chất, ảnh hưởng đến những quyết định chiến lược của các nhà sản xuất hóa chất hàng đầu trên toàn cầu. Nhanh chóng nắm bắt sớm những cơ hội đó sẽ tạo ra ưu thế cạnh tranh cho các công ty, khi những lợi thế truyền thống như khả năng tiếp cận nguồn nguyên liệu, địa điểm gần thị trường tiêu thụ, hoạt động nghiên cứu và triển khai,... không còn đủ để duy trì vị thế hiện tại trên thị trường.

HV

Theo Chemistry & Industry, 10/2018