Thu giữ carbon trước bài toán mở rộng quy mô

Bên ngoài một cơ sở lưu trữ carbon tại Australia.

Quy mô còn hạn chế

Thu giữ và lưu trữ carbon (CCS) là công nghệ nhằm ngăn CO2 từ các nguồn phát thải tập trung như nhà máy điện, sản xuất amoniac, xi măng... phát tán vào khí quyển. Sau khi được tách khỏi dòng khí thải, CO2 được nén, vận chuyển bằng đường ống hoặc phương tiện chuyên dụng, sau đó bơm vào các cấu tạo địa chất phù hợp, như tầng chứa nước ngầm hoặc các mỏ dầu, khí đã khai thác.

Việc sử dụng CO2 dưới lòng đất không phải là ý tưởng mới. Từ những năm 1960, ngành dầu khí đã bơm CO2 vào các mỏ dầu để tăng sản lượng khai thác. Năm 1996, dự án CCS quy mô lớn đầu tiên với mục tiêu giảm phát thải đi vào hoạt động tại Na Uy. Đến nay, thế giới có gần 80 cơ sở CCS đang vận hành, song quy mô triển khai vẫn còn hạn chế so với nhu cầu giảm phát thải theo các kịch bản khí hậu.

Bà Susan Hovorka - nhà địa chất học tại Đại học Texas-Austin (Mỹ), người nghiên cứu CCS từ năm 1998, cho rằng về mặt kỹ thuật, quy trình này đã được chứng minh là khả thi. Thách thức lớn hơn là mở rộng công nghệ từ các dự án riêng lẻ lên quy mô thương mại. Các rào cản gồm chi phí, độ tin cậy và khả năng vận hành trong những điều kiện địa chất khác nhau.

Chi phí là một trong những trở ngại đáng kể. Không giống năng lượng tái tạo ngày càng có tính cạnh tranh về kinh tế, các dự án CCS đòi hỏi vốn đầu tư lớn cho toàn bộ chuỗi thu giữ, vận chuyển và lưu trữ CO2. Theo các chuyên gia, chính sách định giá carbon, tín dụng thuế và các hình thức hỗ trợ công có thể đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy đầu tư vào lĩnh vực này.

Lưu trữ carbon giúp giảm phát thải khí nhà kính.

Khoảng cách giữa nhu cầu và thực tế

Quy mô cần thiết để CCS đóng góp đáng kể vào các mục tiêu khí hậu lớn hơn nhiều so với năng lực hiện nay. Một dự án mới tại châu Âu có công suất thu giữ khoảng 800.000 tấn CO2 mỗi năm. Nếu lấy mức này làm quy mô tham chiếu, để đạt 350 gigaton (Gt) CO2 - mức thấp trong một số kịch bản lưu trữ nhằm hạn chế những tác động nghiêm trọng của biến đổi khí hậu - sẽ cần khoảng 5.800 cơ sở tương tự.

Trong khi đó, Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) từng xây dựng kịch bản đến năm 2050, theo đó khoảng 7,6 Gt CO2 được thu giữ mỗi năm và phần lớn được lưu trữ. Đây là mức tăng rất lớn so với hiện nay. Khoảng 77 cơ sở trên thế giới hiện có tổng công suất thu giữ khoảng 64 triệu tấn CO2 mỗi năm. Để đạt mức 7,6 Gt mỗi năm, công suất này sẽ phải tăng khoảng 119 lần trong 25 năm.

Quy mô lưu trữ carbon còn nhỏ lẻ.

Khả năng lưu trữ CO2 dưới lòng đất cũng cần được xem xét thận trọng. Một số ước tính trước đây cho rằng Trái đất có thể lưu trữ 10.000-40.000 Gt CO2. Tuy nhiên, một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature đưa ra con số thấp hơn đáng kể, khoảng 1.460 Gt. Nếu ước tính này được xác nhận, một số kịch bản khí hậu phụ thuộc nhiều vào CCS có thể tiến gần, thậm chí vượt giới hạn lưu trữ trong vài thế kỷ tới.

CCS cũng gây tranh luận về mối quan hệ với ngành nhiên liệu hóa thạch. Khoảng 80% công suất CCS toàn cầu trong năm 2023 được sử dụng cho hoạt động thu hồi dầu tăng cường. Những người chỉ trích cho rằng việc sử dụng CO2 thu giữ để khai thác thêm dầu có thể làm hạn chế lợi ích giảm phát thải của công nghệ này.

Ở chiều ngược lại, những người ủng hộ cho rằng không nên đồng nhất mọi dự án CCS với việc kéo dài sử dụng nhiên liệu hóa thạch. Theo lập luận này, CCS có thể được ưu tiên cho những ngành khó điện khí hóa hoặc khó loại bỏ hoàn toàn phát thải.