Iceland và sự lựa chọn màu xanh cho tương lai

Iceland: Điện tái tạo và nhôm xanh

Nằm cô độc giữa ranh giới của Bắc Đại Tây Dương và Bắc Băng Dương, Iceland hay trong âm Hán -Việt là Băng Đảo, thường gợi lên trong tâm trí người ta hình ảnh của một quốc đảo băng giá, xa xôi và thanh bình, nơi có những dòng sông băng khổng lồ đan xen với các miệng núi lửa đang ngủ yên. Với quy mô dân số khiêm tốn chỉ khoảng 400.000 người, ít ai có thể ngờ rằng đây lại là một “gã khổng lồ” thực sự trong bản đồ công nghiệp nặng toàn cầu. Đó là, nhà sản xuất nhôm lớn thứ 10 thế giới.

Một nhà máy địa nhiệt tại Iceland

Đặc biệt, Iceland đang nắm giữ một kỷ lục vô tiền khoáng hậu, đó là, một quốc gia có sản lượng nhôm bình quân đầu người cao nhất thế giới, đạt xấp xỉ 2 tấn nhôm/người/năm, gấp từ hàng vài chục lần so với các cường quốc công nghiệp nhôm khác như Canada, Úc hay Trung Quốc. Đáng kinh ngạc hơn, tuy là một trong 10 cường quốc nhôm trên thế giới nhưng quốc đảo này hoàn toàn không sở hữu bất kỳ một mỏ quặng bô xít nào. Sức mạnh công nghiệp của họ được vận hành dựa trên một công thức kinh tế độc nhất vô nhị. Đó là, nhập khẩu alumina tinh chế, kết hợp với dòng điện tái tạo nội địa để xuất khẩu những thỏi “nhôm xanh” ra toàn cầu.

Chuỗi cung ứng và bài toán hậu cần tối ưu

Để hiểu được mô hình sản xuất nhôm của Iceland, trước hết cần giải mã một hiểu lầm phổ biến về mặt kỹ thuật. Iceland không hề nhập khẩu quặng bauxite thô, loại đất sét màu nâu đỏ chứa nhiều tạp chất. Thay vào đó, chuỗi cung ứng của họ bắt đầu từ alumina (oxit nhôm), một loại bột trắng mịn đã qua tinh luyện từ quặng bô xít.

Sự lựa chọn này hoàn toàn dựa trên tính toán kinh tế và hậu cần vận tải nghiêm ngặt. Thông thường, phải mất từ 4 đến 5 tấn quặng bô xít thô mới luyện được 2 tấn alumina, và từ 2 tấn alumina đó mới điện phân ra được 1 tấn nhôm nguyên chất.

Giải pháp làm nhôm từ alumina chứ không phải từ bô xít đã giúp các công ty nhôm của Iceland tiết kiệm được quá nửa chi phí vận tải biển và loại bỏ hoàn toàn rủi ro môi trường từ “bùn đỏ”, chất thải kiềm độc hại sinh ra từ quy trình tinh luyện bô xít. Cảnh quan thiên nhiên nguyên sơ, tài sản vô giá phục vụ ngành du lịch của Iceland, nhờ vậy được bảo vệ một cách khá trọn vẹn.

Đóng gói dòng điện vào thỏi nhôm: Lời giải cho rào cản địa lý

Đặt lên bàn cân địa lý - kinh tế, một câu hỏi hóc búa được đặt ra là, tại sao với một quốc gia có nguồn năng lượng tái tạo khổng lồ, Iceland không xuất khẩu trực tiếp điện sạch sang lục địa Châu Âu, nơi luôn khát năng lượng xanh và sẵn sàng chi trả mức giá rất cao?

Câu trả lời nằm ở giới hạn công nghệ và rào cản địa lý. Iceland là một quốc đảo cô lập, cách các nước lục địa châu Âu hàng ngàn kilômét. Ý tưởng xây dựng các tuyến cáp ngầm tải điện một chiều xuyên đại dương đòi hỏi nguồn vốn đầu tư khổng lồ lên đến hàng tỷ USD, đồng thời phải đối mặt với rủi ro kỹ thuật cực lớn và sự hao hụt điện năng không nhỏ trên đường truyền dài.

Trong cái khó đó, Iceland đã chọn một giải pháp thay thế đầy khôn ngoan, đó là, họ không xuất khẩu điện qua dây cáp mà “đóng gói” dòng điện vào những thỏi nhôm.

Toàn bộ lưới điện của Iceland được vận hành bằng 100% năng lượng tái tạo, bao gồm 70% thủy điện và 30% địa nhiệt. Ngành điện phân nhôm, vốn là ngành công nghiệp tiêu tốn điện năng bậc nhất, tiêu thụ đến hơn 70% tổng sản lượng điện toàn quốc. Bằng cách sử dụng dòng điện sạch khổng lồ này qua các bể điện phân để chuyển hóa bột alumina thành nhôm thỏi, Iceland đã biến năng lượng vô hình thành thực thể hữu hình.

Những thỏi nhôm xanh này đóng vai trò như các “bình ắc quy” tích trữ năng lượng sạch, dễ dàng xếp vào container, lên tàu biển và vận chuyển đến bất kỳ đâu trên thế giới mà không sợ hao hụt một kilowatt nào. Sản xuất nhôm, vì vậy, chính là phương án tối ưu nhất để quốc đảo này thương mại hóa tài nguyên thiên nhiên của mình.

Lợi thế tuyệt đối của “Nhôm xanh”

Trong bối cảnh thế giới đang hướng tới mục tiêu phát thải ròng bằng không hay Net Zero, nhôm sản xuất tại Iceland trở thành món hàng được săn đón hơn bao giờ hết nhờ dấu chân carbon siêu thấp. Để sản xuất 1 tấn nhôm bằng điện than truyền thống tại các khu vực khác, lượng khí thải CO2 phát thải vào môi trường lên tới 14 - 18 tấn. Trong khi đó, các nhà máy tại Iceland chỉ phát thải từ 1,5 đến 4 tấn CO2 trên mỗi tấn nhôm.

Các dòng sản phẩm nhôm mang nhãn sinh thái như Alcoa Sustana hay Rio Tinto RenewAl tại Iceland luôn được các tập đoàn công nghệ lớn, các hãng xe điện hàng đầu và ngành xây dựng cao cấp tại châu Âu đặt mua trước với mức giá cao hơn hẳn so với các sản phẩm nhôm thường. Họ cần nhôm Iceland để cắt giảm lượng phát thải gián tiếp trong chuỗi cung ứng của chính mình.

Sức mạnh nội tại này biến ngành nhôm trở thành một trong những trụ cột kinh tế vững chắc nhất của Iceland. Hàng năm, ngành này mang về kim ngạch xuất khẩu khoảng 2,1 đến 2,3 tỷ USD [OEC]. Đối với một nền kinh tế có quy mô GDP danh nghĩa khoảng 33,4 tỷ USD [World Bank], riêng giá trị xuất khẩu nhôm thô trực tiếp đã đóng góp tới khoảng 7% GDP toàn quốc. Xét riêng trong danh mục xuất khẩu hàng hóa, nhôm chiếm tỷ trọng áp đảo từ 30% đến 35% kim ngạch toàn quốc.

Iceland giữa Đại Tây Dương và Bắc Băng Dương

Nhưng, người ta đã thấy nhiều điều bất thường

Không ai phủ nhận rằng công nghiệp nhôm đã góp phần làm nên sự thịnh vượng của Iceland. Nhờ nguồn thủy điện và địa nhiệt dồi dào, quốc đảo nhỏ bé giữa Bắc Đại Tây Dương đã trở thành một trong những trung tâm sản xuất nhôm xanh hàng đầu thế giới.

Nhưng sự thịnh vượng nào cũng có cái giá của nó. Theo Nordic Energy Research, năm 2022, riêng công nghiệp nhôm đã tiêu thụ khoảng 12,5 tỷ kWh điện, tương đương 64% tổng điện năng tiêu thụ của Iceland [1]. Đó là một con số khổng lồ đối với một quốc gia chỉ có vài trăm nghìn dân.

Và rồi một câu hỏi lớn đã được đặt ra là, liệu giá trị kinh tế mà công nghiệp nhôm mang lại có thực sự tương xứng với nguồn tài nguyên năng lượng quý giá đã dành cho nó?

Năm 2011, Vilhjalmur Porsteinsson, người đứng đầu một nhóm nghiên cứu về sử dụng năng lượng do Bộ Công nghiệp Iceland thành lập, đã đưa ra những số liệu đáng chú ý. Đó là ba nhà máy nhôm khi ấy tiêu thụ khoảng 13 tỷ kWh điện mỗi năm, trong khi đóng góp của ngành vào GDP chỉ được ước tính khoảng 5% [2].

Trong một công trình nghiên cứu công bố năm 2018, nhà nghiên cứu người Iceland Hronn Gudmundsdottir cùng các cộng sự đã đặt ra một vấn đề căn bản là, không chỉ xem xét ai được hưởng lợi từ việc phát triển năng lượng tái tạo, mà còn phải xem năng lượng tái tạo được sử dụng để làm gì. Nghiên cứu chỉ ra rằng những điều kiện ưu đãi về giá điện và thuế đã mang lại lợi ích lớn cho công nghiệp nhôm, trong khi lợi ích thực sự đối với nhà nước và người dân Iceland vẫn là vấn đề cần xem xét [3].

Ngoài ra, nhôm không đơn thuần là câu chuyện kinh tế. Đó còn là câu chuyện về cách ứng xử với thiên nhiên.

Bạn sẽ đồng ý với tôi rằng, người ta đến Iceland để chiêm ngưỡng những dòng sông băng kỳ vĩ, những thác nước hoành tráng, những núi lửa và suối nước nóng giữa miền đất của băng và lửa, chứ đâu phải để ngắm nhìn những bể điện phân nhôm?

Thiên nhiên đã hào phóng ban tặng cho Iceland nguồn năng lượng sạch. Nhưng sự hào phóng ấy không có nghĩa là con người được quyền khai thác mà không cần cân nhắc đến giá trị kinh tế và những gì phải đánh đổi. Dường như chính người Iceland đã sớm nhận ra điều đó.

Có lẽ chính vì điều đó, ngay từ năm 2007, lãnh đạo công ty điện lực quốc gia Landsvirkjun đã công khai chủ trương đa dạng hóa khách hàng sử dụng điện, giảm sự phụ thuộc vào một ngành công nghiệp duy nhất [4].

Gần hai thập kỷ sau, Báo cáo kinh tế Iceland năm 2025 của OECD ghi nhận Landsvirkjun không có ý định cấp điện cho các nhà máy luyện nhôm mới. Thay vào đó, những lĩnh vực như trí tuệ nhân tạo, trung tâm dữ liệu và nuôi trồng thủy sản đang trở thành các hướng phát triển được chú ý [5]. Đó là những tín hiệu đáng suy ngẫm.

Bởi nhôm, dù được sản xuất bằng điện tái tạo và mang danh nhôm xanh, nhưng suy cho cùng nó vẫn chỉ là nguyên thô cho những chuỗi công nghệ và sản phẩm có giá trị gia tăng cao hơn nhiều. Một quốc gia có trình độ khoa học, công nghệ cao và nguồn năng lượng tái tạo quý giá như Iceland, lẽ nào cứ mãi bằng lòng với vai trò của kẻ “ăn no, vác nặng” trong chuỗi giá trị toàn cầu?

Dường như người Iceland đã nghĩ đến một thứ còn hay hơn cả nhôm xanh, đó là những trung tâm dữ liệu.

Chuyện này có thể giúp họ từng bước chuyển từ những người vận hành bể điện phân nhôm thành những người vận hành hạ tầng của nền kinh tế số, từ chỗ bán những thỏi kim loại sang cung cấp những dịch vụ công nghệ có giá trị cao. Hay, nói cách khác, từ chỗ dùng điện tái tạo để làm ra nguyên liệu cho người khác chế biến, họ đang hướng tới dùng chính nguồn điện ấy để tạo ra giá trị từ tri thức và công nghệ.

Biết đâu, một ngày không xa, những trung tâm dữ liệu và những ngành công nghiệp dựa trên tri thức sẽ dần thay thế vị trí độc tôn của các bể điện phân nhôm trong nền kinh tế băng đảo.

Từ những thỏi nhôm đến những dòng dữ liệu, đó không chỉ là sự thay đổi công nghệ, mà còn có thể là bước chuyển từ nền kinh tế dựa vào tài nguyên sang nền kinh tế dựa vào tri thức. Bởi vì, sự giàu có đích thực của một quốc gia không chỉ nằm ở chỗ họ có bao nhiêu tài nguyên, mà còn ở chỗ họ biết biến tài nguyên ấy thành bao nhiêu giá trị.

TS.Lê Hải Hưng

Đại học Bách Khoa Hà Nội