Trong khi các nhà máy sản xuất năng lượng từ chất thải được coi rộng rãi là giải pháp thay thế sạch hơn cho bãi chôn lấp, thì một số nghiên cứu mới đã chỉ ra rằng một số cơ sở sản xuất ra nhiều khí thải carbon hơn trên mỗi đơn vị điện đầu ra so với các nhà máy điện than.
Lợi ích của phương pháp WtE so với bãi chôn lấp và phát thải GHG từ các cơ sở WtE ở Trung Quốc. Nguồn: Nature Energy (2024). DOI: 10.1038/s41560-024-01683-8
Một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Energy cho thấy thách thức lớn nhất chính là hàm lượng nhựa ngày càng tăng trong chất thải, làm tăng lượng khí thải và không cải thiện đủ hiệu quả chuyển đổi năng lượng của các nhà máy EfW theo thời gian.
Các nhà nghiên cứu của Monash đã phân tích gần 600 cơ sở EfW trong hai thập kỷ tại Trung Quốc, nơi đã chứng kiến sự mở rộng nhanh chóng trong những năm gần đây, xử lý 700.000 tấn chất thải mỗi ngày vào năm 2020. Nghiên cứu phát hiện ra rằng EfW đã góp phần làm giảm lượng khí thải từ bãi chôn lấp, nhưng hiệu quả của các nhà máy thay đổi đáng kể tùy thuộc vào thành phần chất thải và tiến bộ công nghệ.
Nhiều khu vực đô thị, bao gồm các thành phố của Úc, phải đối mặt với những thách thức tương tự về rác thải. Úc đã và đang phát triển các cơ sở EfW, chẳng hạn như các nhà máy Kwinana và East Rockingham ở Tây Úc, để giảm sự phụ thuộc vào bãi chôn lấp.
Nghiên cứu cho thấy nếu các thành phố có thể cải thiện cách phân loại rác thải và đầu tư vào thiết bị hiện đại, họ có thể cắt giảm một nửa lượng khí thải EfW, đưa lượng khí thải này gần hơn với mức sạch hơn của khí đốt tự nhiên vào năm 2060.
Tiến sĩ Jenny Zhou đến từ Phòng thí nghiệm Thiên nhiên, Đô thị và Con người (NUH) của Đại học Monash cho biết: "Năng lượng từ chất thải rất hứa hẹn, nhưng vẫn còn nhiều chỗ cần cải thiện".
"Ở những khu vực có lượng rác thải nhựa cao và công nghệ cũ, các nhà máy EfW có thể kém hiệu quả hơn và tạo ra lượng khí thải cao hơn."
Đồng tác giả nghiên cứu Ben Liu, ứng viên Tiến sĩ tại Khoa Kỹ thuật Xây dựng và Môi trường, cho biết Trung Quốc sở hữu công suất EfW lớn nhất thế giới và tiếp tục mở rộng.
"Một xu hướng chính trong rác thải của Trung Quốc là hàm lượng nhựa ngày càng tăng, dẫn đến lượng khí thải carbon từ EfW ngày càng tăng. Thách thức này có thể được giảm thiểu bằng cách cải thiện việc phân loại và tái chế rác thải", Liu cho biết.
"Một thách thức khác là sự tiến bộ của các nhà máy EfW của Trung Quốc chậm hơn so với các nhà máy điện thông thường về hiệu suất chuyển đổi năng lượng. Cần có các chính sách được thiết kế tốt để khuyến khích áp dụng các thiết bị tiên tiến."
Ông Liu cho biết Úc có phương pháp phân loại rác thải hiệu quả hơn - rác thải của nước này có giá trị nhiệt tương đương với rác thải của châu Âu và có khả năng gấp đôi rác thải của Trung Quốc.
Liu cho biết: "Nếu Úc xây dựng các nhà máy EfW với thiết bị tiên tiến, chúng ta có thể tận dụng những kinh nghiệm này và tạo ra sự cân bằng tốt giữa năng lượng, môi trường và tính bền vững".
Phó Trưởng khoa Kỹ thuật Xây dựng và Môi trường, Giáo sư Victor Chang, cho biết dữ liệu cho thấy mặc dù các cơ sở EfW của Trung Quốc đã có những bước tiến lớn nhưng vẫn còn tiềm năng để cải thiện hiệu quả.
"Chúng tôi đã tạo ra lộ trình để tích hợp phân loại rác thải tốt hơn và nâng cấp thiết bị để tối ưu hóa các nhà máy EfW. Bằng cách tập trung vào việc cải thiện công nghệ phân loại rác thải và hiện đại hóa, lộ trình nêu bật cách các bước này có thể thúc đẩy hiệu quả, tăng cường thu hồi năng lượng và giảm phát thải GHG từ các cơ sở EfW", Giáo sư Chang cho biết.
Giáo sư Chang cho biết những bài học rút ra từ nghiên cứu về EfW ở Trung Quốc nhấn mạnh vai trò kép của nó vừa là giải pháp quản lý chất thải sạch hơn vừa là thành phần không thể thiếu của nguồn cung cấp điện.
"Để đảm bảo EfW vẫn là một phần bền vững của quá trình đô thị hóa tại các thành phố lớn trên toàn thế giới, việc mở rộng của nó phải được cân bằng cẩn thận với các mục tiêu năng lượng sạch để tránh việc chỉ thay thế một nguồn phát thải cao bằng một nguồn khác", Giáo sư Chang cho biết. Các lộ trình được khuyến nghị bao gồm:
- Cải thiện việc phân loại rác thải trong chuỗi quản lý rác thải và thiết kế các phương pháp xử lý cuối phù hợp cho các luồng rác thải riêng biệt có các thuộc tính khác nhau.
- Nâng cao hiệu suất chuyển đổi năng lượng, mang lại lợi ích lâu dài hơn mặc dù chi phí vốn ban đầu cho các mô-đun hiệu suất cao cao hơn.
- Thực hiện thu giữ carbon khi khả thi, vì EfW đã chứng minh là nền tảng phù hợp cho các hoạt động Thu giữ, Sử dụng và Lưu trữ Carbon (CCUS) tiềm năng.
Mời các đối tác xem hoạt động của Công ty TNHH Pacific Group.
FanPage: https://www.facebook.com/Pacific-Group
YouTube: https://www.youtube.com/@PacificGroupCoLt
