Một đoạn trích từ “Công nghiệp không carbon”, một cuốn sách mới của Jeffrey Rissman, giám đốc cấp cao của chương trình công nghiệp tại tổ chức nghiên cứu Đổi mới Năng lượng phi đảng phái.
Hơi nước và khí thải bốc lên từ nhà máy thép của Salzgitter AG, một trong những nhà sản xuất thép lớn nhất châu Âu, vào ngày 22 tháng 11 năm 2023, tại Salzgitter, Đức. Nhà máy Salzgitter là nơi phát thải ô nhiễm carbon lớn thứ tư ở Đức vào năm 2022. Công ty đang đầu tư mạnh vào sản xuất thép không có CO2. (Ảnh của Sean Gallup/Getty Images)
Trong “Ngành công nghiệp không carbon: Các công nghệ và chính sách chuyển đổi để đạt được sự thịnh vượng bền vững”, Jeffrey Rissman tập trung vào cách cắt giảm ô nhiễm do hiện tượng nóng lên carbon từ ngành công nghiệp, một lĩnh vực thường bị bỏ qua trong các cuộc đối thoại về khí hậu. Nó có sẵn bắt đầu từ hôm nay từ Nhà xuất bản Đại học Columbia. Đoạn trích này đã được chỉnh sửa nhẹ và đồ thị đã bị bỏ qua.
Trên toàn thế giới, ngày càng có sự đồng thuận rằng việc loại bỏ khí thải nhà kính do con người gây ra là điều cần thiết để đảm bảo khí hậu có thể sống được cho nhân loại. Trung Quốc, quốc gia phát thải lớn nhất thế giới, đã cam kết đạt mục tiêu đạt mức 0 vào năm 2060, nghĩa là nước này cam kết sẽ không tạo ra nhiều khí thải hơn mức loại bỏ khỏi khí quyển.
Liên minh Châu Âu, Hoa Kỳ và hàng chục quốc gia khác đã đặt ra mục tiêu vào năm 2050. Người ta lạc quan hơn về khả năng cắt giảm khí thải nhanh chóng hơn bao giờ hết, do giá công nghệ năng lượng sạch giảm mạnh và các lộ trình chính sách sẽ đạt được tăng trưởng kinh tế và tạo việc làm.
Ngành công nghiệp toàn cầu là trung tâm của quá trình chuyển đổi này. Ngành công nghiệp chịu trách nhiệm cho khoảng một phần ba lượng phát thải khí nhà kính do con người gây ra, bao gồm cả lượng khí thải liên quan đến điện và hơi nước do ngành công nghiệp mua, vì vậy việc giảm phát thải công nghiệp một cách hiệu quả và tiết kiệm chi phí là rất quan trọng. Mặc dù ngành công nghiệp là nguồn phát thải lớn nhưng nó cũng là cốt lõi của việc phát triển các giải pháp ít carbon: Các nhà sản xuất sản xuất các công nghệ như tấm pin mặt trời, tua-bin gió, phương tiện sạch và các tòa nhà tiết kiệm năng lượng. Do đó, ngành công nghiệp phải chuyển sang các quy trình không carbon trong khi tiếp tục cung cấp các công nghệ và cơ sở hạ tầng mang tính chuyển đổi.
Nhận thức rộng rãi về các kỹ thuật nhằm loại bỏ phát thải khí nhà kính từ hầu hết các lĩnh vực phi công nghiệp.
Giao thông vận tải: Xe điện và quy hoạch đô thị tạo điều kiện thuận lợi cho việc đi bộ, đi xe đạp và vận chuyển công cộng đang đạt được bước tiến lớn trong việc giảm lượng khí thải giao thông vận tải. Hơn 50 quốc gia đã công bố kế hoạch cấm bán ô tô mới chạy bằng nhiên liệu hóa thạch. Trên toàn thế giới, thị phần bán xe điện mới dự kiến sẽ vượt 20% vào năm 2030 và sẽ đạt 33% trong năm đó nếu các quốc gia ban hành chính sách đáp ứng các cam kết hiện có.
Tòa nhà: Bộ điều nhiệt thông minh, hệ thống cách nhiệt cải tiến, hệ thống chiếu sáng bằng đèn LED, máy bơm nhiệt và các tấm pin mặt trời trên mái nhà đang bắt đầu cắt giảm đáng kể việc sử dụng năng lượng và khí thải từ các tòa nhà. Ví dụ, vào năm 2020, California đã trở thành tiểu bang đầu tiên của Hoa Kỳ yêu cầu lắp đặt tấm pin mặt trời trên hầu hết các ngôi nhà mới xây. Những ngôi nhà ở California được xây dựng vào năm 2020 bằng năng lượng mặt trời sử dụng năng lượng trung bình ít hơn 53% so với những ngôi nhà được xây dựng vào năm 2016 mà không sử dụng năng lượng mặt trời.
Sản xuất điện: Năng lượng tái tạo, hiện rẻ hơn năng lượng hóa thạch ở nhiều nơi trên thế giới, đang giúp khử cacbon cho lưới điện. Năng lượng tái tạo chiếm 82% công suất lắp đặt mới trên toàn thế giới vào năm 2020. Kết nối các khu vực lớn hơn bằng đường dây truyền tải, thiết lập các chương trình đáp ứng nhu cầu và triển khai lưu trữ năng lượng có thể quản lý sự biến đổi và cho phép năng lượng tái tạo cung cấp tỷ trọng rất cao trong tổng điện năng.
Ngược lại, các kỹ thuật khử cacbon trong công nghiệp ít được hiểu rõ hơn và các chính sách đẩy nhanh quá trình khử cacbon trong công nghiệp không phổ biến hoặc không tham vọng như các chính sách nhắm vào các lĩnh vực khác.
Các nhà hoạch định chính sách thường do dự trong việc điều tiết ngành công nghiệp vì hai lý do. Thứ nhất, ngành công nghiệp rất phức tạp. Các doanh nghiệp công nghiệp sản xuất hàng triệu sản phẩm bằng nhiều quy trình sản xuất khác nhau. Phát thải khí nhà kính công nghiệp không chỉ từ việc đốt nhiên liệu mà còn bao gồm “khí thải trong quá trình”, sản phẩm phụ của quá trình sản xuất. Sự phức tạp này được coi là trở ngại cho việc hiểu chính sách nào sẽ hiệu quả và tránh những hậu quả không lường trước được. Thứ hai, các nhà hoạch định chính sách thận trọng trước những yêu cầu có thể tác động tiêu cực đến khả năng cạnh tranh của doanh nghiệp trong nước. Công nghiệp là nguồn cung cấp việc làm chất lượng cao. Các nhà hoạch định chính sách không muốn khiến các ngành phải chuyển sang các khu vực pháp lý chính trị khác để thoát khỏi quy định, một hiệu ứng được gọi là “rò rỉ”.
May mắn thay, thách thức không lớn như người ta tưởng vì ba lý do chính. Thứ nhất, khí thải công nghiệp chủ yếu đến từ một số ngành công nghiệp cụ thể, do đó có thể đạt được phần lớn lượng cắt giảm khí thải bằng cách cải thiện một nhóm nhỏ tất cả các công ty và quy trình công nghiệp. Ba ngành công nghiệp phát thải cao nhất - sắt thép, hóa chất và khoáng sản phi kim loại (chủ yếu là xi măng) - chiếm 59% tổng lượng khí thải công nghiệp trên toàn thế giới và 10 ngành công nghiệp hàng đầu chiếm 84%.
Công nhân với thép nóng chảy, Sheffield, Vương quốc Anh (Ảnh tín dụng: Monty Rakusen/Getty Images)
Thứ hai, khí thải công nghiệp tập trung về mặt địa lý. Chỉ riêng Trung Quốc đã chiếm tới 45% lượng phát thải khí nhà kính công nghiệp trên thế giới, trong khi 10 quốc gia hàng đầu cộng lại chiếm tới 75%. Điều này có nghĩa là các quyết định chính sách được đưa ra chỉ ở 10 quốc gia sẽ chi phối 3/4 lượng khí thải công nghiệp trên thế giới.
Thậm chí điều đó còn nhấn mạnh tầm quan trọng của các quyết định được đưa ra ở những khu vực địa lý này vì chính sách có thể giúp đẩy nhanh tiến độ nghiên cứu và phát triển (R&D) cũng như giảm chi phí công nghệ, mang lại lợi ích cho toàn cầu. Ngoài ra, nếu các khu vực này chuyển sang sản xuất sạch, họ có thể áp dụng các chính sách yêu cầu nguyên liệu và sản phẩm nhập khẩu phải được sản xuất theo cách bền vững để tạo sân chơi bình đẳng cho các nhà sản xuất trong nước. Cải thiện tính kinh tế của sản xuất sạch kết hợp với các yêu cầu về chuỗi cung ứng có thể mở rộng quá trình khử cacbon vượt xa biên giới của các quốc gia ban hành chính sách khử cacbon công nghiệp. Do đó, những người ủng hộ quá trình khử cacbon trong công nghiệp không cần phải đưa ra quan điểm độc lập ở hàng trăm quốc gia: Việc giúp một số quốc gia quan trọng chuyển đổi sang công nghiệp sạch sẽ còn phải đi một chặng đường dài hướng tới việc giúp toàn thế giới đạt được ngành công nghiệp không carbon.
Thứ ba, một số công nghệ và phương pháp tiếp cận kỹ thuật nhất định có thể áp dụng rộng rãi và có thể giảm lượng khí thải từ hầu hết mọi ngành công nghiệp. Các công nghệ quản lý năng lượng và carbon như hiệu quả năng lượng, điện khí hóa, hydro và các nhiên liệu tái tạo khác cũng như thu hồi carbon được áp dụng trong nhiều ngành công nghiệp. Vì vậy, hãy thực hiện các chiến lược nhằm giảm nhu cầu về vật liệu và sản phẩm công nghiệp đồng thời cung cấp các dịch vụ tương đương hoặc tốt hơn: hiệu quả sử dụng vật liệu, thay thế vật liệu và các biện pháp kinh tế tuần hoàn - chẳng hạn như tuổi thọ sản phẩm, khả năng sửa chữa và tái chế. Sự tồn tại của các phương pháp tiếp cận hiệu quả áp dụng cho nhiều ngành giúp vượt qua sự phức tạp của ngành và cho phép các nhà hoạch định chính sách thiết kế các chính sách hỗ trợ mà không cần có kiến thức sâu về mọi quy trình sản xuất trong mọi ngành.
Nói tóm lại, việc loại bỏ khí nhà kính khỏi ngành công nghiệp toàn cầu là rất khả thi trong khung thời gian tương thích với cam kết không phát thải ròng của các quốc gia. Các chính sách và đầu tư đầy tham vọng, được thiết kế tốt vào các công nghệ hiện có và mới sẽ rất quan trọng để đạt được điều đó. Quá trình chuyển đổi này sẽ mang lại sức mạnh kinh tế lâu dài, đảm bảo khí hậu có thể sống được trong tương lai và đạt được sự thịnh vượng lâu dài cho các thế hệ mai sau.
Trích từ “Công nghiệp không carbon: Các chính sách và công nghệ chuyển đổi để đạt được sự thịnh vượng bền vững” của Jeffrey Rissman. Bản quyền (c) 2024 Nhà xuất bản Đại học Columbia. Được sử dụng theo thỏa thuận với nhà xuất bản. Đã đăng ký Bản quyền.
Jeffrey Rissman là giám đốc cấp cao của Energy Innovation cho ngành công nghiệp. Chính sách đổi mới năng lượng và công nghệ LLC® là đối tác chia sẻ nội dung của Yale Climate Connections.
