Than và biến đổi khí hậu

Đức và châu Âu đang tìm kiếm nguồn nhập than cho sản xuất điện Trong bối cảnh thế giới đang cố gắng thực hiện mục tiêu của Hiệp định Paris về biến đổi khí hậu thì khủng hoảng năng lượng xuất hiện, khiến nhiều quốc gia châu Âu phải tìm giải pháp tình thế, dùng than để sản xuất điện... Tổng hợp của chuyên gia Tạp chí Năng lượng Việt Nam.

Khủng hoảng năng lượng: Dấu hiệu chấm dứt phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch (?) Ngoài đại dịch Covid-19, biến động giá dầu và khủng hoảng năng lượng đang là chủ đề được dư luận quan tâm. Đây cũng là dấu hiệu không mấy vui trước ngày khai mạc COP26. Những người hoài nghi cho rằng: Đây là “lời cảnh báo cho các chính phủ về những rủi ro cố hữu của quá trình chuyển đổi năng lượng hiện nay”. Nhưng cũng có ý kiến cho rằng: Đây là thời điểm để “đưa than vào lịch sử”. Còn theo Bloomberg News: Việc “chấm dứt sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch đang đến gần, nhưng nó không hề đơn giản”... Để trả lời cho câu hỏi: Liệu khủng hoảng năng lượng lần này có phải là dấu hiệu chấm dứt sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch hay không? Chuyên gia Tạp chí Năng lượng Việt Nam có bài viết tổng hợp dưới đây.

Đặt vấn đề:

Loài người đang sử dụng 2 loại năng lượng (NL): Có nguồn gốc hóa thạch (NLHT) như than, dầu mỏ, khí thiên nhiên, diệp thạch, địa nhiệt v.v... và có nguồn gốc từ mặt trời - hay còn gọi là nguồn năng lượng tái tạo (NLTT) như nước (sông, hồ, sóng biển, thủy triều), gió, ánh sáng, v.v... Trong đó, NLHT được coi là “đang cạn kiệt”, còn NLTT được coi là “vô tận”. Về mặt khoa học, cả hai nguồn NL này đều có cùng một nguồn gốc từ vũ trụ được hình thành nhờ hoạt động của mặt trời và cả hai nguồn NL này cũng đều gần như là “vô tận” và đều có khả năng “tái tạo”.

Hiện nay, loài người đang còn tồn tại trong “Nền văn minh số 0” - tức là vẫn phụ thuộc vào thiên nhiên và phải tuân theo các qui luật của tự nhiên (như bảo toàn năng lượng, vận vật hấp dẫn, tốc độ ánh sáng, cấu trúc nguyên tử v.v...). Vì vậy, các nguồn NLTT và NLHT mà loài người đã nhận biết, khám phá, khai thác và đang sử dụng được chỉ chiếm từ vài phần triệu đến vài phần trăm so với tiềm năng của chúng có trong vũ trụ và trên trái đất. Ngoài ra, chắc chắn còn có nhiều nguồn NL khác mà loài người ở “Nền văn minh số 0” này có thể chưa nhận biết được (như NL tâm linh, hay NL được sử dụng trong các vật thể lạ - đĩa bay của các nền văn minh ngoài hành tinh).

“Số phận” của than khi là “tội phạm” dẫn tới biến đổi khí hậu (?)

Trước đây, than từng được coi là nguồn năng lượng rẻ tiền. Tổng trữ lượng than của thế giới (TG) hiện có khoảng 1.000 tỷ tấn [1], gấp nhiều lần trữ lượng của các nguồn năng lượng hóa thạch (NLHT) khác. Quy mô và tỷ trọng sử dụng than cũng lớn nhất trong số các nguồn NLHT. Thị trường than TG đã ra đời sớm hơn và có tính cạnh tranh cao hơn so với dầu mỏ, khí đốt. TG có hơn 70 quốc gia có than và than được khai thác ở hầu hết các khu vực trên TG.

Gần đây, các công nghệ khai thác, chế biến, vận chuyển, và sử dụng than ngày càng hoàn thiện. Vì vậy, than đã đóng vai trò rất quyết định đối với các nền kinh tế phát triển (Mỹ, Nhật, Đức, Anh, Pháp), đặc biệt là đối với các nền kinh tế mới nổi và đang phát triển, điển hình là Trung Quốc, Ấn Độ. Đầu thế kỷ 19, than đá chiếm hơn 90% trong cân bằng năng lượng của TG. Năm 1971, tỷ lệ này giảm xuống 25,8% và đến 2015, lại tăng lên 28,1%. Vào năm 2040, dự tính tỷ trọng của than trong cân bằng năng lượng tuy có sự khác biệt, chưa chính xác, nhưng cũng khoảng 25% (theo các kịch bản của IEA trước COP26).

Công nghệ chế biến than [2] có lịch sử phát triển lâu đời và ngày càng hoàn thiện. Trước 1945, TG đã có 15 nhà máy sản xuất nhiên liệu lỏng từ than bằng công nghệ tổng hợp Fischer-Tropsch (FT) với tổng công suất ~1 triệu tấn/năm, dựa trên thành tựu của các nhà hóa học và kỹ thuật người Đức tích lũy được trong những năm 1930÷1940. Nếu không có FT, Hitler đã không thể phát động Thế chiến lần II vì Đức Quốc xã khi đó không có đủ dầu mỏ. Sau năm 1945, công nghệ FT đã phát triển mạnh trên toàn TG. Ngày nay, các lò khí hóa than hiện đại ở nhiệt độ 2.000 độ C và áp suất 10 Pa, đạt công suất ~200.000 m3/h, với hiệu suất chuyển hóa năng lượng ~90%.

Từ 1965, cơ sở khí hóa than ngầm dưới lòng đất dựa trên các qui trình hóa học để chuyển hóa than thành khí cấp cho nhà máy điện chạy khí (600 MW) ở Angren (Liên Xô trước đây) đã đi vào hoạt động như một dự án điển hình của TG về công nghệ khai thác và sử dụng than sạch (công nghệ 3.0).

Ngày nay, công nghệ chuyển hóa than thành khí đã được hoàn thiện tiếp dựa trên các qui trình sinh học (công nghệ 4.0), cho phép loại người có thể thu hồi than từ lòng đất ở độ sâu bất kỳ.

Trong khoa học, từ than có thể tạo ra được các vật liệu quý (từ kim cương đến mỹ phẩm). Gần đây than còn có mặt trong các dược phẩm. Tại Việt Nam (VN), than ở dạng tinh thể C-60 (Endo Fullerene) đang có mặt trong dược phẩm (được sản xuất dưới tên “Endo Immune”) giúp nâng cao hệ miền dịch chống COVID-19.

Trong chính trị kinh tế học, V.I. Lenin đã khẳng định: “Than là ‘bánh mỳ’ của công nghiệp”. Sau cuộc khủng hoảng NL 2003 ÷ 2008 (khi giá dầu đạt đỉnh 147,3 $/thùng), các nhà quản lý và kinh tế trên các diễn đàn quốc tế gọi than là “chiếc cầu bắc tới tương lai của ngành NL”. Sau “vở tuồng” về biến đổi khí hậu (BĐKH) cuối năm 2015, than được coi là “thủ phạm” của sự nóng lên toàn cầu.

Theo đánh giá về triển vọng thị trường than [3], TG đang quay lưng lại với than. Các chính trị gia, nhà báo, và các ngân hàng đang thi nhau từ chối vai trò của than. Than đang là mục tiêu công kích trong các “màn” của “sân khấu” về BĐKH mà chúng ta đang phải chứng kiến. Cụ thể như sau:

1/ Trước và Sau COP-26, “các vở kịch” về BĐKH được trình diễn với 4 kịch bản: (i) STEPS- Stated Policies Scenario (chính sách quốc gia); (ii) APS- Announced Pledges Scenario (cam kết tuyên bố của các quốc gia); (iii) SDS- Sustainable Development Scenario (phát triển bền vững); và (iv) NZE- Net Zero Emissions by 2050 Scenario (phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050).

Theo Báo cáo Triển vọng Năng lượng- 2021 (WEO-2021) của Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA): Trong giai đoạn 2030 ÷ 2050 tổng lượng phát thải CO2 và nhiệt độ nóng lên toàn cầu theo các kịch bản được tổng hợp như sau:

2/ Khí nhà kính (Greenhouse gas)[4] xếp theo mức độ “tội phạm” làm tăng nhiệt độ gồm: Hơi nước (H2O), cacbonic (CO2), methan (CH4), ôzôn (O3), và các ôxit của nitơ (NOx), trong đó, CO2 chỉ đóng góp 9÷26%. Nhưng trước đây họ đã chỉ quan tâm đến khí CO2, mà quên đi thủ phạm chính làm tăng nhiệt độ khí quyển là hơi nước (H2O- đóng góp 36÷72%) và nhiều thủ phạm đứng sau CO2 như khí methan (CH4- đóng góp 4÷9%), ôzôn (O3- đóng góp 3÷7%), NOx- ô xít nitơ.

Trước đây, người ta đã tin rằng, hiệu ứng nhà kính của CH4 chỉ mạnh gấp 25 lần so với CO2. Gần đây, Ủy ban Liên Chính phủ về Biến đổi Khí hậu (IPCC) của LHQ cho rằng: Tiềm năng gây hiệu ứng nhà kính của CH4 còn nguy hiểm hơn nhiều lần so với ước tính trước đây: Nếu tính cho 100 năm, CH4 nguy hiểm gấp 28 lần, còn nếu tính cho 20 năm CH4 nguy hại hơn gấp 84 lần so với CO2. Còn hoạt độ nhà kính của NOx cao gấp 298 lần so với hoạt độ nhà kính của CO2. Ngoài ra, các NOx có thể ảnh hưởng đến cả tầng ôzôn. Vì thế, trong vấn đề BĐKH ở COP26 người ta lại nhấn mạnh đến CH4.

3/ Bất chấp những điều trên, IEA vẫn “gán” trách nhiệm chủ yếu cho CO2 để giảm sản lượng của các nguồn NLHT nhanh hơn và tạo ra nhiều hơn các “sân sau” cho những công nghệ mới như trong các đồ thị sau:

4/ Khuyến nghị “đóng cửa” các nhà máy nhiệt điện chạy than (NĐT) theo kịch bản phát thải bằng 0 (NZE) có thể coi là lý luận của “nhóm lợi ích quốc tế”. Theo số liệu của WEO-2021 (xem đồ thị dưới), các nhà máy nhiệt điện than (NĐT) của các nền kinh tế mới nổi và đang phát triển ở ĐNA (trong đó có VN), Ấn Độ, và Trung Quốc có tuổi đời “thanh xuân”, bình quân chỉ hơn 10 năm sẽ phải “về hưu” khi mới “thọ” 25 tuổi. Trong khi các nhà máy NĐT của các nền kinh tế phát triển có tuổi đời cao hơn (Nhật Bản và Hàn Quốc - 21 năm, châu Âu - 35 năm, Mỹ - 41 năm) đã “đóng góp” nhiều “tội” hơn vào BĐKH toàn cầu lại được kéo dài tuổi về hưu đến 40 năm, xem đồ thị sau:

Ngoài ra, sự bất công do nghiên cứu của IEA tạo ra còn ở chỗ: Công suất các nhà máy NĐT phải đóng cửa của các nước phát triển khi chuyển từ kịch bản APS (thấp) sang kịch bản NZE (cao) lại không có gì thay đổi - mọi trách nhiệm đều “đổ lên đầu” các nền kinh tế đang phát triển, xem đồ thị sau:

5/ Cũng theo WEO-2021, việc thay thế các nguồn NLHT bằng các nguồn NLTT mới sẽ làm mất đi khoảng 2,7 triệu việc làm truyền thống (chủ yếu ở các nền kinh tế mới nổi và đang phát triển) và tạo ra khoảng 1,7 triệu việc là mới (chủ yếu ở các nền kinh tế phát triển), xem đồ thị sau:

Không phải ngẫu nhiên, tại COP26 có vị nguyên thủ quốc gia đã gọi BĐKH là một chính sách “thực dân mới về carbon”.

Các dự án khai thác than trên TG:

Mặc dù, “tội phạm” của than dẫn tới BĐKH đang được IEA trình diễn như nêu trên, nhiều quốc gia vẫn không thể, hoặc không có các biện pháp để từ bỏ than trước năm 2040. Theo số liệu của IEA, mặc dù “Thỏa thuận Xanh” đang được thảo luận, mức tiêu dùng than đã tăng mạnh ở ngay cả EU do giá than quá rẻ. Vì vậy, trong thời gian gần đây, thị trường than TG vẫn tiếp tục được duy trì với quy mô lớn. Xem các đồ thị và bảng sau:

Bảng 1: Giá nhiên liệu hóa thạch (U$2000) theo các kịch bản (IEA):

7/ Theo số liệu của IEA, trong giai đoạn 2019 - 2030, chỉ tính 9 nước (Úc, Canada, Indonesia, Nga, Mỹ, Nam Phi, Columbia, Mozambia, Mông Cổ) đã có 170 dự án đầu tư vào khai thác than với tổng công suất 747 triệu tấn/năm, xem bảng sau:

Bảng 2: Các dự án đầu tư trong lĩnh vực khai thác than trên TG (IEA):

Riêng năm 2020, đầu tư vào than trên TG được phân bổ như sau:

Thay cho lời kết:

Nền kinh tế VN sẽ còn phụ thuộc rất cơ bản vào khả năng khai thác các điều kiện tự nhiên (đất đai, sông, biển, tài nguyên khoáng sản, điều kiện khí hậu). “Nền kinh tế số” không thể thay thế được nền sản xuất vật chất. Trong sản xuất vật chất, trước khi chạy đua theo hướng “sạch”, “xanh”, “phát thải ròng bằng 0” hay “tuần hoàn”, cần nhớ rằng: Nền kinh tế VN đang sử dụng NL rất kém hiệu quả và rất lãng phí. Hay nói cách khác, giải pháp đầu tiên để giảm phát thải phải là tái cơ cấu nền kinh tế.

Nếu chúng ta quên đi điều này, cứ lao vào “bẫy biến đổi khí hậu” theo kiểu phong trào, nền kinh tế VN sẽ mãi tụt hậu, sức lao động ở VN sẽ mãi vẫn chỉ là hàng hóa rẻ tiền và VN sẽ đứng trước nguy cơ mất an ninh NL./.

TS. NGUYỄN THÀNH SƠN - ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC HÀ NỘI

[ATN1] Việt Nam cũng cam kết chuyển đổi để dừng điện than, sản xuất điện than không có công nghệ giảm nhẹ CO2 vào năm 2040 (mức của các nước đang phát triển), còn các nước phát triển là năm 2030. Vậy cần xem lại bình luận ở hình 6 này có nguồn gốc ở đâu?