CCS trên tàu biển: Giải pháp giảm phát thải hay lựa chọn “kém hiệu quả về mặt nhiệt động học” cho ngành hàng hải?

14/04/2026
Annie Nguyễn biên tập

Trong bối cảnh ngành vận tải biển chạy đua đáp ứng các mục tiêu giảm phát thải ngày càng nghiêm ngặt của Tổ chức Hàng hải Quốc tế (IMO), công nghệ thu giữ carbon trên tàu (Carbon Capture and Storage – CCS) đang được xem xét như một phương án khử carbon tiềm năng. Tuy nhiên, theo phân tích của chuyên gia thiết kế tàu Juan Maria Carvajal Ramos, CCS có thể là một trong những lựa chọn kém hiệu quả nhất về mặt cấu trúc hệ thống nếu xét trên góc độ kỹ thuật và nhiệt động học tổng thể.

Lập luận cốt lõi nằm ở việc CCS tạo ra một “vòng phạt tự củng cố” (self-reinforcing penalty loop) trong vận hành tàu biển. Khi hệ thống CCS được lắp đặt, tàu phải tiêu thụ thêm năng lượng để vận hành thiết bị capture, hóa lỏng và lưu trữ CO₂. Việc này làm tăng tiêu thụ nhiên liệu, kéo theo phát sinh thêm CO₂, từ đó đòi hỏi hệ thống CCS lớn hơn và công suất phụ trợ cao hơn – tiếp tục làm tăng nhu cầu nhiên liệu. Theo quan điểm kỹ thuật, đây là một vòng lặp bất lợi mang tính cấu trúc mà các giải pháp như ammonia, methanol hay hỗ trợ gió không gặp phải.

Về bản chất nhiệt động học, CCS là công nghệ xử lý phát thải sau đốt (post-combustion entropy management), nghĩa là nó không làm giảm năng lượng đầu vào hệ thống mà chỉ xử lý hậu quả sau khi carbon đã được tạo ra. Trái lại, nhiên liệu không carbon như ammonia hoặc methanol sinh học/e-fuel thay đổi bản chất dòng carbon đầu vào, trong khi hỗ trợ gió trực tiếp làm giảm nhu cầu năng lượng đẩy tàu.

Đối với thiết kế tàu, CCS còn tạo áp lực lớn lên bài toán không gian và trọng tải. Hệ thống capture, bình nén/lưu trữ CO₂ cùng thiết bị phụ trợ chiếm đáng kể thể tích và tải trọng tàu – yếu tố đặc biệt nhạy cảm với tàu container và bulk carrier, nơi mỗi mét khối cargo space đều gắn trực tiếp với doanh thu vận hành. So với đó, dù ammonia và methanol cũng gây penalty về thể tích nhiên liệu, các hệ thống này ít phát sinh phụ trợ hơn so với CCS.

Một thách thức khác là CCS hàng hải không thể hoạt động độc lập ở cấp độ con tàu mà phụ thuộc vào cả chuỗi hạ tầng ngoài tàu: CO₂ phải được dỡ xuống cảng, vận chuyển, nén/hoá lỏng lại nếu cần và đưa tới nơi lưu trữ địa chất lâu dài. Điều này khiến CCS trở thành giải pháp phụ thuộc hạ tầng mạnh nhất trong các pathway khử carbon hàng hải hiện nay.

Theo phân tích, CCS chỉ thực sự khả thi trong các niche market rất cụ thể: tàu cỡ lớn, tuyến chạy cố định, có sẵn hạ tầng CO₂ tại cảng và chịu áp lực quy định carbon cao. Điều này khiến CCS có khả năng trở thành giải pháp bổ trợ cho một số phân khúc chuyên biệt thay vì con đường khử carbon chủ đạo cho toàn ngành.

Tuy nhiên, giới chuyên môn cũng lưu ý rằng CCS vẫn có thể đóng vai trò chuyển tiếp trong một số trường hợp khi alternative fuels chưa sẵn sàng về chi phí hoặc availability. Tranh luận thực tế hiện nay không phải CCS “có dùng được hay không”, mà là “CCS phù hợp ở đâu và ở quy mô nào”.