Điểm tin ngày 15/04/2025: Cập nhật các tiến bộ công nghệ và chiến lược mới nhất trong quản lý năng lượng, thu giữ carbon, nhiên liệu bền vững cho hàng không và hàng hải, cùng các giải pháp thị trường carbon, tất cả hướng tới mục tiêu Net Zero và phát triển bền vững.
Tổng hợp các tin tức quan trọng trong lĩnh vực môi trường, năng lượng và phát triển bền vững, tập trung vào các giải pháp công nghệ, chính sách và dự án hướng tới mục tiêu giảm phát thải và chống biến đổi khí hậu.
Công nghệ quản lý năng lượng: Chìa khóa cho mục tiêu Net Zero 2050
Trong bối cảnh toàn cầu đang nỗ lực hướng tới mục tiêu Net Zero vào năm 2050, công nghệ quản lý năng lượng nổi lên như một yếu tố then chốt, không thể thiếu. Đây không chỉ là một xu hướng công nghệ đơn thuần mà đã trở thành trụ cột trung tâm trong các chiến lược quốc gia và quốc tế nhằm giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu. Các giải pháp công nghệ tiên tiến đang được phát triển và ứng dụng rộng rãi, tập trung vào việc tối ưu hóa việc sản xuất, phân phối và tiêu thụ năng lượng trên mọi quy mô, từ hộ gia đình đến các khu công nghiệp lớn.
Trọng tâm của các công nghệ này là nâng cao hiệu suất sử dụng năng lượng. Điều này bao gồm việc triển khai các hệ thống lưới điện thông minh (smart grids) cho phép điều phối dòng năng lượng hiệu quả hơn, giảm tổn thất truyền tải và tích hợp tốt hơn các nguồn năng lượng tái tạo không ổn định như điện mặt trời và điện gió. Bên cạnh đó, các hệ thống quản lý năng lượng tòa nhà (Building Energy Management Systems – BEMS) và nhà máy thông minh sử dụng cảm biến, IoT và trí tuệ nhân tạo (AI) để theo dõi, phân tích và tự động điều chỉnh việc sử dụng năng lượng, loại bỏ lãng phí không cần thiết. Ví dụ, hệ thống chiếu sáng thông minh tự động điều chỉnh độ sáng dựa trên ánh sáng tự nhiên hoặc sự hiện diện của con người, hệ thống HVAC (sưởi ấm, thông gió và điều hòa không khí) tối ưu hóa hoạt động dựa trên dự báo thời tiết và mô hình sử dụng thực tế.
Việc giảm lãng phí năng lượng cũng là một mục tiêu quan trọng. Công nghệ giúp xác định các điểm rò rỉ năng lượng trong các quy trình công nghiệp, hệ thống truyền tải hoặc thậm chí trong các thiết bị gia dụng. Các giải pháp lưu trữ năng lượng tiên tiến, như pin lithium-ion quy mô lớn hoặc các công nghệ mới nổi khác, đóng vai trò quan trọng trong việc cân bằng cung cầu năng lượng, đặc biệt là khi tỷ trọng năng lượng tái tạo tăng lên. Chúng cho phép lưu trữ năng lượng dư thừa vào giờ thấp điểm hoặc khi sản xuất năng lượng tái tạo cao, và cung cấp lại vào lưới điện khi nhu cầu tăng cao hoặc khi nguồn cung tái tạo gián đoạn.
Tại các hội thảo quốc tế về khí hậu và năng lượng, các chuyên gia và nhà khoa học liên tục nhấn mạnh tầm quan trọng chiến lược của việc đầu tư vào công nghệ quản lý năng lượng. Họ chỉ ra rằng, đây không chỉ là con đường hiệu quả để cắt giảm đáng kể lượng khí thải nhà kính, mà còn mang lại những lợi ích kinh tế đáng kể. Việc tiết kiệm năng lượng trực tiếp làm giảm chi phí vận hành cho doanh nghiệp và chi phí sinh hoạt cho người dân. Hơn nữa, ngành công nghiệp công nghệ năng lượng sạch đang tạo ra một làn sóng đổi mới, thúc đẩy tăng trưởng kinh tế và tạo ra hàng triệu việc làm mới trong các lĩnh vực nghiên cứu, phát triển, sản xuất, lắp đặt và bảo trì. Sự phát triển này không chỉ góp phần vào mục tiêu môi trường mà còn cải thiện chất lượng cuộc sống và an ninh năng lượng quốc gia.
Quan ngại về tác động môi trường từ cơ sở thu giữ carbon Stewartby
Dự án xây dựng cơ sở thu giữ và lưu trữ carbon (Carbon Capture and Storage – CCS) tại Stewartby, Vương quốc Anh, đang đối mặt với sự giám sát chặt chẽ và những lo ngại ngày càng tăng từ các nhà hoạt động môi trường và cộng đồng địa phương. Mặc dù mục tiêu chính của dự án là góp phần giảm thiểu lượng khí thải carbon dioxide (CO2) từ các nguồn công nghiệp, từ đó hỗ trợ các mục tiêu khí hậu quốc gia, một báo cáo gần đây đã chỉ ra những nguy cơ tiềm ẩn đáng kể đối với môi trường và sức khỏe con người trong khu vực.
Một trong những mối quan tâm hàng đầu là tác động tiềm tàng đến hệ sinh thái địa phương. Quá trình xây dựng và vận hành một cơ sở công nghiệp quy mô lớn như vậy có thể gây ảnh hưởng đến đa dạng sinh học, nguồn nước và chất lượng đất trong khu vực lân cận. Có những lo ngại về việc giải phóng mặt bằng, tiếng ồn công trường, và nguy cơ ô nhiễm nguồn nước ngầm hoặc nước mặt do hoạt động xây dựng và rò rỉ tiềm ẩn trong quá trình vận hành. Đặc biệt, khu vực Stewartby có lịch sử công nghiệp và có thể có những di sản môi trường cần được xem xét cẩn trọng.
Bên cạnh tác động sinh thái, sức khỏe cộng đồng cũng là một vấn đề được đặt lên hàng đầu. Công nghệ thu giữ carbon, đặc biệt là các quy trình sử dụng dung môi hóa học như amine, có thể tiềm ẩn nguy cơ phát thải các hợp chất hữu cơ bay hơi (VOCs) hoặc các sản phẩm phụ khác vào không khí. Mặc dù các tiêu chuẩn an toàn và quy định về phát thải được áp dụng, cộng đồng địa phương vẫn bày tỏ lo ngại về ảnh hưởng lâu dài của việc tiếp xúc với các chất ô nhiễm không khí tiềm tàng này. Tiếng ồn từ hoạt động của nhà máy và giao thông vận tải liên quan cũng là một yếu tố có thể ảnh hưởng đến chất lượng sống của cư dân gần đó.
Các tổ chức môi trường đang tích cực lên tiếng, kêu gọi các cơ quan quản lý nhà nước, bao gồm Cơ quan Môi trường (Environment Agency) và chính quyền địa phương, phải thực hiện một quy trình đánh giá tác động môi trường (Environmental Impact Assessment – EIA) toàn diện và minh bạch. Họ yêu cầu quá trình này phải xem xét kỹ lưỡng tất cả các khía cạnh, từ tác động trực tiếp đến hệ sinh thái, chất lượng không khí, nguồn nước, đến các yếu tố kinh tế xã hội và sức khỏe cộng đồng. Việc tham vấn ý kiến cộng đồng một cách thực chất và khoa học được coi là yếu tố then chốt để đảm bảo rằng mọi quyết định liên quan đến dự án đều dựa trên bằng chứng vững chắc và cân nhắc đầy đủ giữa lợi ích khí hậu và các rủi ro tiềm ẩn tại địa phương. Các quyết định cần cân nhắc kỹ lưỡng các yếu tố Môi trường, Xã hội và Quản trị (ESG) trước khi phê duyệt dự án.
Công nghệ mới thúc đẩy nỗ lực cắt giảm khí thải ngành vận tải biển
Ngành vận tải biển, vốn đóng vai trò huyết mạch trong thương mại toàn cầu nhưng cũng là một trong những nguồn phát thải khí nhà kính đáng kể, đang chứng kiến sự trỗi dậy của nhiều công nghệ mới đầy hứa hẹn nhằm giảm thiểu dấu chân carbon. Áp lực từ các quy định quốc tế ngày càng nghiêm ngặt, như các mục tiêu của Tổ chức Hàng hải Quốc tế (IMO), cùng với yêu cầu từ phía khách hàng và nhà đầu tư, đang thúc đẩy ngành này phải đổi mới mạnh mẽ hơn bao giờ hết.
Một trong những hướng đi quan trọng là phát triển và ứng dụng các loại nhiên liệu sạch hơn, thay thế cho dầu nhiên liệu nặng (HFO) truyền thống. Các lựa chọn thay thế bao gồm khí tự nhiên hóa lỏng (LNG), methanol, amoniac, và hydro. Mỗi loại nhiên liệu này đều có những ưu và nhược điểm riêng về mật độ năng lượng, chi phí sản xuất, cơ sở hạ tầng cung ứng, và tác động môi trường trong toàn bộ vòng đời. Ví dụ, LNG giúp giảm đáng kể SOx, NOx và bụi mịn, nhưng vẫn phát thải CO2 và có nguy cơ rò rỉ khí metan (một khí nhà kính mạnh). Methanol và amoniac xanh (sản xuất từ năng lượng tái tạo) được xem là ứng viên tiềm năng cho tương lai không carbon, nhưng đòi hỏi đầu tư lớn vào công nghệ động cơ và hệ thống lưu trữ, cung ứng. Hydro xanh cũng là một lựa chọn không phát thải tại điểm sử dụng, nhưng đối mặt với thách thức về lưu trữ và chi phí sản xuất.
Bên cạnh nhiên liệu, thiết kế tàu cũng đang được cải tiến để tăng hiệu quả năng lượng. Các công nghệ như tối ưu hóa hình dáng thân tàu, sử dụng lớp phủ chống hà bám tiên tiến để giảm ma sát, và lắp đặt các thiết bị tiết kiệm năng lượng (Energy Saving Devices – ESDs) như bóng mũi tàu (bulbous bows) và cánh dẫn dòng (ducts) đang được áp dụng rộng rãi hơn. Đặc biệt, công nghệ hỗ trợ đẩy bằng sức gió, như cánh buồm cứng (rotor sails) hoặc cánh diều lớn, đang quay trở lại và được hiện đại hóa, giúp giảm đáng kể lượng nhiên liệu tiêu thụ trên một số tuyến đường nhất định.
Hệ thống động cơ và quản lý vận hành cũng được cải tiến. Động cơ hiệu suất cao hơn, hệ thống thu hồi nhiệt thải, và việc áp dụng các phần mềm tối ưu hóa tuyến đường dựa trên điều kiện thời tiết và dòng hải lưu giúp giảm thiểu hành trình và nhiên liệu tiêu thụ. Chậm tốc độ (slow steaming) cũng là một biện pháp vận hành hiệu quả để cắt giảm phát thải. Tuy nhiên, để đạt được các mục tiêu tham vọng về giảm lượng phát thải, ngành vận tải biển cần phải vượt qua nhiều thách thức. Việc mở rộng quy mô áp dụng các công nghệ mới này đòi hỏi nguồn vốn đầu tư khổng lồ, sự hợp tác chặt chẽ giữa các bên liên quan (chủ tàu, nhà sản xuất, cảng biển, nhà cung cấp nhiên liệu), và một khung chính sách hỗ trợ ổn định, bao gồm cả việc định giá carbon hoặc các cơ chế khuyến khích khác. Nghiên cứu và phát triển liên tục là yếu tố sống còn để tìm ra các giải pháp đột phá và hiệu quả hơn trong tương lai.
Công nghệ khử muối và thu giữ carbon dựa trên phương pháp xen kẽ (Intercalation)
Một hướng nghiên cứu công nghệ mới đầy tiềm năng đang mở ra triển vọng giải quyết đồng thời hai thách thức lớn của nhân loại: khan hiếm nước ngọt và biến đổi khí hậu. Đó là công nghệ khử muối nước biển và thu giữ carbon dioxide (CO2) dựa trên nguyên lý xen kẽ (intercalation) – một quá trình điện hóa liên quan đến việc chèn hoặc loại bỏ các ion vào hoặc ra khỏi cấu trúc vật liệu điện cực.
Trong lĩnh vực khử muối, công nghệ này, thường được gọi là khử ion bằng điện dung (Capacitive Deionization – CDI) hoặc các biến thể dựa trên pin, sử dụng các cặp điện cực có khả năng hấp phụ chọn lọc các ion muối (như Na+ và Cl-) từ nước lợ hoặc nước biển khi có dòng điện chạy qua. Khi các điện cực bão hòa ion muối, dòng điện được đảo ngược hoặc ngắt, giải phóng các ion muối vào một dòng nước thải cô đặc, tạo ra dòng nước ngọt đã được xử lý. Ưu điểm của phương pháp này so với các công nghệ khử muối truyền thống như thẩm thấu ngược (RO) là tiềm năng tiêu thụ năng lượng thấp hơn, đặc biệt là đối với nước lợ, và khả năng vận hành ở áp suất thấp.
Điều thú vị là các nguyên lý điện hóa và vật liệu sử dụng trong khử muối dựa trên xen kẽ lại có những điểm tương đồng và tiềm năng ứng dụng trong lĩnh vực thu giữ carbon. Các nhà khoa học đang khám phá việc sử dụng các hệ thống điện hóa tương tự để thu giữ CO2 từ khí quyển hoặc khí thải công nghiệp. Một số phương pháp tiếp cận bao gồm việc sử dụng các vật liệu điện cực có khả năng phản ứng với CO2 một cách thuận nghịch dưới tác động của điện áp, hoặc sử dụng các chu trình điện hóa để điều chỉnh độ pH của dung dịch hấp thụ CO2, giúp quá trình hấp thụ và giải phóng CO2 hiệu quả hơn và ít tốn năng lượng hơn so với các phương pháp nhiệt truyền thống.
Nghiên cứu gần đây đang tập trung vào việc khám phá sự hiệp đồng giữa hai ứng dụng này. Liệu có thể thiết kế các hệ thống tích hợp, sử dụng cùng một cơ sở hạ tầng hoặc các vật liệu tương tự, để đồng thời thực hiện cả khử muối và thu giữ carbon không? Ví dụ, năng lượng thu được từ quá trình giải phóng ion muối trong khử muối có thể được tái sử dụng một phần cho quá trình thu giữ CO2, hoặc các vật liệu điện cực mới có thể được thiết kế để có ái lực với cả ion muối và CO2. Việc cải thiện hiệu suất của các quy trình này thông qua tối ưu hóa vật liệu điện cực nano cấu trúc, thiết kế cell điện hóa tiên tiến và quản lý năng lượng thông minh là chìa khóa để biến công nghệ này thành hiện thực.
Nếu thành công, công nghệ khử muối và thu giữ carbon dựa trên xen kẽ có thể trở thành một công cụ mạnh mẽ trong chiến lược toàn cầu đối phó với biến đổi khí hậu và đảm bảo an ninh nguồn nước. Nó không chỉ cung cấp giải pháp cho các khu vực khô hạn thiếu nước ngọt mà còn đóng góp vào nỗ lực giảm nồng độ CO2 trong khí quyển, hỗ trợ mục tiêu phát triển bền vững về cả nước và khí hậu.
Gevo ký kết thỏa thuận tín chỉ carbon nhằm mở rộng thị trường nhiên liệu hàng không bền vững (SAF)
Công ty Gevo, Inc., một nhà tiên phong trong lĩnh vực nhiên liệu tái tạo và hóa chất, đã công bố một thỏa thuận hợp tác chiến lược với Future Energy Global. Thỏa thuận này tập trung vào việc sử dụng tín chỉ carbon để thúc đẩy sản xuất và tiêu thụ Nhiên liệu Hàng không Bền vững (Sustainable Aviation Fuel – SAF), một yếu tố quan trọng trong nỗ lực khử carbon của ngành hàng không.
Nhiên liệu hàng không bền vững (SAF) được sản xuất từ các nguồn nguyên liệu tái tạo hoặc chất thải, chẳng hạn như dầu ăn đã qua sử dụng, mỡ động vật, chất thải nông nghiệp, tảo, hoặc thậm chí từ CO2 thu giữ kết hợp với hydro xanh. So với nhiên liệu máy bay phản lực truyền thống có nguồn gốc từ dầu mỏ, SAF có thể giảm đáng kể lượng phát thải khí nhà kính trong toàn bộ vòng đời của nó, từ khâu sản xuất nguyên liệu đến khi đốt cháy trong động cơ máy bay. Tuy nhiên, chi phí sản xuất SAF hiện tại vẫn cao hơn đáng kể so với nhiên liệu hóa thạch, tạo ra rào cản lớn cho việc áp dụng rộng rãi.
Thỏa thuận giữa Gevo và Future Energy Global nhằm giải quyết thách thức này bằng cách tận dụng cơ chế tín chỉ carbon. Gevo sản xuất SAF thông qua các quy trình chuyển đổi sinh học và hóa học tiên tiến, tập trung vào việc sử dụng nguyên liệu sinh khối bền vững và năng lượng tái tạo trong quá trình sản xuất để tối đa hóa lợi ích giảm phát thải. Lượng phát thải giảm được so với việc sử dụng nhiên liệu máy bay truyền thống có thể được định lượng và xác minh theo các tiêu chuẩn quốc tế, từ đó tạo ra các tín chỉ carbon. Future Energy Global, với chuyên môn trong thị trường carbon và tài chính khí hậu, sẽ hợp tác với Gevo để thương mại hóa các tín chỉ carbon này.
Doanh thu từ việc bán tín chỉ carbon có thể giúp bù đắp một phần chi phí sản xuất SAF cao hơn, làm cho giá SAF trở nên cạnh tranh hơn và hấp dẫn hơn đối với các hãng hàng không. Đồng thời, các công ty mua tín chỉ carbon này (thường là các tổ chức có mục tiêu giảm phát thải hoặc tuân thủ các quy định về carbon) có thể sử dụng chúng để bù đắp cho lượng phát thải không thể tránh khỏi của mình, góp phần vào nỗ lực chung về khí hậu.
Hợp tác này được kỳ vọng sẽ tạo ra một động lực quan trọng, giúp mở rộng quy mô sản xuất SAF của Gevo và tăng cường khả năng tiếp cận thị trường cho loại nhiên liệu sạch hơn này. Nó không chỉ hỗ trợ các mục tiêu phát triển bền vững của Gevo mà còn đóng góp thiết thực vào việc giảm thiểu tác động môi trường của ngành vận tải hàng không, một ngành vốn được xem là khó giảm phát thải. Đây là một ví dụ điển hình về cách các cơ chế thị trường, như thị trường tín chỉ carbon, có thể được sử dụng để thúc đẩy đổi mới công nghệ và tài trợ cho các giải pháp khí hậu quan trọng, đẩy nhanh quá trình chuyển đổi sang một nền kinh tế carbon thấp.
Những tiến bộ và thách thức trong các lĩnh vực công nghệ năng lượng, thu giữ carbon, nhiên liệu bền vững và thị trường carbon cho thấy một bức tranh phức tạp nhưng đầy hy vọng trong cuộc chiến chống biến đổi khí hậu toàn cầu.
