Các nhà khoa học phát triển các phương pháp có độ chính xác cao để theo dõi lượng khí thải CO₂ toàn cầu từ các nhà máy điện
Tác giả: Li Yali, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc
Nguồn: Tạp chí Sản xuất Sạch hơn (2025). DOI: 10.1016/j.jclepro.2025.145945
Các nhà máy điện chạy bằng than là một trong những nguồn phát thải CO2 lớn nhất toàn cầu. Tuy nhiên, việc đo chính xác lượng khí thải của các nhà máy này là một thách thức do các kho dữ liệu lỗi thời và những hạn chế về mặt công nghệ của các phương pháp dựa trên vệ tinh. Những thách thức này đặc biệt rõ rệt ở những khu vực thiếu dữ liệu phát thải hiện đại hoặc cơ sở hạ tầng giám sát trên mặt đất.
Để giải quyết những vấn đề này, một nhóm nghiên cứu do Giáo sư Shi Yusheng từ Viện Nghiên cứu Thông tin Hàng không Vũ trụ thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc đứng đầu đã phát triển một giải pháp mới. Phương pháp tiếp cận này cung cấp ước tính lượng khí thải CO2 có độ chính xác cao từ 14 nhà máy điện chạy bằng than lớn trên toàn thế giới, sử dụng mô hình chùm Gaussian nâng cao và dữ liệu từ vệ tinh Đài quan sát Carbon quỹ đạo-3 của NASA. Nghiên cứu đã được công bố trên Tạp chí Sản xuất sạch hơn.
Những cải tiến chính đối với mô hình bao gồm ước tính tốt hơn về nồng độ CO2 nền, mô phỏng thực tế hơn về hành vi dâng của đám mây và tối ưu hóa động các thông số hướng gió. Những cải tiến này đã làm tăng độ chính xác của các phép đo phát thải CO2 dựa trên vệ tinh.
Mô hình được cập nhật đã đưa ra ước tính phát thải hàng ngày trong khoảng từ 21,54 đến 82,33 kiloton mỗi ngày, chứng minh hệ số tương quan mạnh (giá trị R từ 0,493 đến 0,863), cho thấy hiệu suất đáng tin cậy. Đáng chú ý, việc tối ưu hóa hướng gió và độ dâng của đám mây được xác định là những yếu tố chính góp phần vào độ chính xác được cải thiện này.
Việc xác minh kết quả, bằng cách so sánh chúng với các kho dự trữ phát thải hiện có, cho thấy mức độ nhất quán cao nhìn chung. Tuy nhiên, nó cũng làm nổi bật những lĩnh vực mà các cơ sở dữ liệu hiện có đánh giá thấp lượng phát thải thực tế.
Ví dụ, cơ sở dữ liệu Carbon Monitoring for Action (CARMA) do Trung tâm Phát triển Toàn cầu phát triển đã đánh giá thấp lượng khí thải từ nhà máy điện Tuoketuo ở Trung Quốc, trong khi Global Coal Plant Tracker đánh giá thấp lượng khí thải từ nhà máy James H. Miller Jr. ở Hoa Kỳ. Những sự khác biệt này chủ yếu là do các yếu tố phát thải và phương pháp thống kê lỗi thời.
Quan trọng là nghiên cứu này đã thiết lập một khuôn khổ để theo dõi động, độ phân giải cao lượng khí thải CO2 dựa trên dữ liệu vệ tinh. Trong khi công trình hiện tại tập trung vào các nhà máy điện chạy bằng than, mô hình này cũng có thể được áp dụng cho các nguồn phát thải chính khác, chẳng hạn như nhà máy thép và các mỏ dầu khí.
"Công trình này chứng minh vai trò mạnh mẽ của công nghệ cảm biến từ xa vệ tinh trong việc xác minh độc lập lượng khí thải", Giáo sư Shi cho biết. "Nó không chỉ hỗ trợ việc tính toán lượng khí thải carbon theo khu vực chính xác hơn mà còn giúp xác định các sự kiện phát thải bất thường và đánh giá tác động lâu dài của các biện pháp giảm phát thải".
Thông tin thêm: Zhitao Zhou và cộng sự, Quan sát lượng khí thải CO2 từ các nhà máy điện đốt than chính trên toàn cầu dựa trên vệ tinh Đài quan sát carbon-3 trên quỹ đạo và mô hình chùm Gaussian cải tiến, Tạp chí Sản xuất sạch hơn (2025).DOI: 10.1016/j.jclepro.2025.145945
Thông tin tạp chí: Tạp chí Sản xuất sạch hơn
Do Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc cung cấp
