CCUS là gì và tại sao nó đóng vai trò then chốt trong quá trình chuyển đổi năng lượng?
Tác giả: Andrea Willige – 24/07/2025
Các chuyên gia đồng thuận rằng công nghệ thu giữ, sử dụng và lưu trữ CO₂ (CCUS) đóng vai trò thiết yếu trong cuộc đua đạt phát thải ròng bằng 0, cùng với năng lượng tái tạo và nhiên liệu thay thế.
CCUS là một công nghệ trưởng thành, đã được chứng minh, nhưng vẫn chưa đạt được tiềm năng của nó. Nhà phân tích năng lượng Wood Mackenzie dự báo năm 2025 sẽ đánh dấu bước ngoặt, khi các dự án chuyển từ công bố sang triển khai thực tế.
Vậy công nghệ này hoạt động thế nào và vì sao có thể giúp nhân loại đạt mục tiêu phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050 như dự báo của Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu (IPCC) và Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA)?
CCUS là gì và hoạt động như thế nào?
CCUS là tập hợp các công nghệ loại bỏ CO₂ từ các nguồn năng lượng hóa thạch như nhà máy điện hoặc cơ sở công nghiệp.
Có hai phương pháp chính:
-
Tiền đốt (Pre-combustion): Loại bỏ CO₂ khỏi nhiên liệu trước khi đốt để tạo năng lượng.
-
Hậu đốt (Post-combustion): Thu giữ CO₂ sinh ra sau khi nhiên liệu bị đốt cháy hoặc trong quá trình công nghiệp.
Phương pháp tiền đốt hiệu quả hơn do nồng độ CO₂ cao hơn nhưng cần tích hợp từ giai đoạn thiết kế nhà máy. Hậu đốt linh hoạt hơn, có thể bổ sung vào cơ sở hiện có và ứng dụng cho nhiều ngành công nghiệp.
CO₂ thu được sẽ được vận chuyển qua đường ống, tàu biển, đường sắt hoặc đường bộ đến nơi lưu trữ vĩnh viễn (tầng chứa nước mặn, mỏ dầu cạn kiệt) hoặc sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp cần CO₂.
Vì sao CCUS quan trọng với chuyển đổi năng lượng?
Các ngành phát thải lớn như điện, thép, xi măng khó khử carbon hoàn toàn chỉ bằng điện khí hóa hoặc nhiên liệu ít CO₂ (ví dụ hydro). Nhiệt độ cực cao và việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch như nguyên liệu đầu vào khiến việc loại bỏ chúng không đơn giản.
CCUS có thể loại bỏ hơn 90% lượng phát thải CO₂, với công nghệ mới nhất của Mitsubishi Heavy Industries (MHI) đạt đến 96%. Công nghệ này áp dụng được cho nhiều lĩnh vực: nhà máy nhiệt điện than, đốt rác, sản xuất LNG, thép, xi măng, hóa chất, động cơ khí và cả ngành vận tải (tàu thủy).
CCUS ra đời khi nào và hiện nay phổ biến đến đâu?
Ý tưởng giảm phát thải CO₂ bằng thu giữ khí đã xuất hiện trong bài báo khoa học năm 1977. Các dự án CCUS quy mô lớn đầu tiên xuất hiện cuối thập niên 1990.
Hoa Kỳ dẫn đầu thị trường nhờ ứng dụng CO₂ trong tăng cường thu hồi dầu (EOR). Nhà máy hậu đốt lớn nhất thế giới nằm tại nhà máy nhiệt điện W.A. Parish (Texas), hoạt động từ 2017.
Tuy nhiên, toàn cầu vẫn chưa bùng nổ CCUS do thiếu ổn định chính sách, nghi ngờ về hiệu quả và lo ngại rủi ro. Hiện IEA thống kê hơn 700 dự án thu giữ CO₂ toàn cầu và Wood Mackenzie dự báo sẽ có thêm nhiều dự án đạt quyết định đầu tư cuối cùng, mở đường cho tăng trưởng mạnh mẽ.
Công nghệ thu trực tiếp từ không khí (Direct Air Capture – DAC)
Bên cạnh việc loại bỏ CO₂ từ khói thải công nghiệp, DAC có thể hút CO₂ trực tiếp từ khí quyển, tạo ra phát thải âm để giảm ô nhiễm hiện hữu.
DAC không mới; ban đầu được phát triển để xử lý CO₂ trên tàu vũ trụ và sau đó điều chỉnh cho Trái Đất. Những năm gần đây, DAC thu hút sự quan tâm lớn trong nỗ lực chống biến đổi khí hậu.
Chuỗi giá trị CO₂ và tầm quan trọng
Để CCUS phát triển bền vững, cần hợp tác toàn cầu giữa chính phủ, nhà sản xuất thiết bị và người dùng cuối.
Một chuỗi giá trị tích hợp từ điểm thu giữ đến nơi lưu trữ hoặc sử dụng là yếu tố then chốt, đặc biệt ở các nước như Mỹ với diện tích lớn và điều kiện địa chất đa dạng (tầng muối, giếng dầu cũ). Ở các khu vực khác, CO₂ cần vận chuyển xa hơn hoặc tạo cụm CCUS đặt gần nguồn phát thải và nơi sử dụng.
Ngoài ra, cần mở rộng ứng dụng CO₂ ngoài EOR để tăng hiệu quả kinh tế. Chuỗi giá trị liền mạch cùng chính sách hỗ trợ (định giá carbon, chấp nhận chi phí xanh) sẽ thúc đẩy đầu tư và xây dựng hệ thống năng lượng bền vững, chống chịu tốt hơn.
