From Chisato Horiuchi in Tokyo, Japan
Dự án trình diễn đồng đốt amoniac đã bắt đầu ở Nhật Bản (do JERA, một nhà máy nhiệt điện ở tỉnh Aichi cung cấp)
Ô nhiễm môi trường do nitơ gây ra đã nổi lên như một vấn đề mới đối với cộng đồng quốc tế. Vấn đề là các hợp chất nitơ, được phun với số lượng lớn làm phân bón trong nông nghiệp và thải ra từ các nhà máy và ô tô, gây ô nhiễm không khí, nước và đất. Phát thải ở Nhật Bản đang giảm, nhưng có nhiều vấn đề với việc thu hồi và tái sử dụng. Vì chính phủ tập trung vào "sản xuất điện bằng amoniac" để khử cacbon, các biện pháp mới sẽ là cần thiết.
■ Nhật Bản "Gấp đôi mức trung bình thế giới"
Lượng nitơ thải ra môi trường ở Nhật Bản từ năm 2000 đến 2015 là 41 đến 48 kg mỗi người mỗi năm, cao gấp đôi so với mức trung bình của thế giới. Vào tháng 8 năm 2009, các nhóm như Tổ chức Nghiên cứu Nông nghiệp và Lương thực Quốc gia (National Agricultural and Food Research Organization) và Viện Nghiên cứu Môi trường Quốc gia đã công bố một báo cáo như vậy. Kể từ năm 2000, chúng tôi đã điều tra toàn diện lượng nitơ thải ra từ nông nghiệp, lâm nghiệp và thủy sản, sản xuất, xử lý chất thải, v.v. và làm rõ thu chi chi tiết.
Ô nhiễm môi trường bởi nitơ là một "vấn đề cũ và mới." Vào đầu thế kỷ 20, "phương pháp Haber-Bosch", tổng hợp amoniac từ nitơ khí quyển, được đưa vào sử dụng thực tế, và phân bón nitơ đã làm tăng đáng kể năng suất nông nghiệp. Mặt khác, amoniac và các chất tương tự được gọi là "nitơ phản ứng" và gây ô nhiễm môi trường. Nó chảy ra sông và biển, dẫn đến hiện tượng "phú dưỡng", và việc giảm năng suất đất nông nghiệp do bón quá nhiều phân đang trở thành một vấn đề nan giải.
■ Hiệu ứng ấm lên toàn cầu vượt quá CO2
Các nước phát triển đã thắt chặt các quy định về phát thải đối với oxit nitơ (NOx) trong khí thải của các nhà máy và ô tô, nhưng các biện pháp đối phó đã bị trì hoãn ở các nước mới nổi và đang phát triển. Nitơ oxit là một trong những chất khí nóng lên và được biết là có tác dụng làm ấm mạnh hơn khí cacbonic.
Theo một cuộc khảo sát của Tổ chức Nghiên cứu Lương thực và Nông nghiệp Quốc gia, lượng phát thải nitơ phản ứng từ các hoạt động của con người ở Nhật Bản đã giảm gần 20% từ 2,29 triệu tấn năm 2000 xuống 1,86 triệu tấn năm 2015. Nhiều chuyên gia nhận định “Có thể nói, đó là một sinh viên danh dự về các biện pháp kiểm soát khí thải”.
Tuy nhiên, tổng lượng chất thải nitơ đã không thay đổi trong 16 năm qua và lượng phát thải bình quân đầu người vẫn cao hơn mức trung bình của thế giới. Nếu trời yên, gió từ cộng đồng quốc tế có thể tăng lên.
■ Cộng đồng quốc tế đang rất chú ý
Trên thực tế, cộng đồng quốc tế đang đẩy nhanh việc phát triển các biện pháp chống ô nhiễm nitơ. Chương trình Môi trường Liên hợp quốc (UNEP) đã báo cáo trong một báo cáo thường niên năm 2014 rằng "ô nhiễm nitơ là một quá trình giảm thiểu quy mô lớn, phức tạp, ít tiến triển và là một vấn đề toàn cầu." Người ta đã chỉ ra rằng nitơ được tạo ra và thải bỏ bởi các hoạt động của con người đã vượt quá tổng lượng nitơ có trong tự nhiên và đã vượt quá "ranh giới hành tinh". UNEP đã giải quyết vấn đề này vào năm 2019 và kêu gọi chuyển sang "sử dụng vòng tròn", trong đó nitơ trong môi trường được thu hồi và tái sử dụng.
"Sáng kiến Nitơ Quốc tế" (INI), một tổ chức của các nhà khoa học, đã thành lập "Hệ thống Quản lý Nitơ Quốc tế" (INMS) để nắm bắt sự cân bằng của nitơ và sử dụng nó cho việc hoạch định chính sách, và sẽ xuất bản "Đánh giá Nitơ Quốc tế" trong Năm 2010. Để chống lại sự nóng lên toàn cầu, tổ chức khoa học "Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC)" đã dẫn đầu các cuộc đàm phán chính trị và dẫn đến các quy tắc quốc tế. Một chế phẩm tương tự như thế này bắt đầu hoạt động ngay cả với vấn đề nitơ.
Ngoài ra còn có các phong trào ở cấp khu vực và quốc gia. Liên minh châu Âu (EU) đã công bố "Đánh giá nitơ châu Âu", trong đó xem xét tác động của nitơ đối với nước, ô nhiễm không khí và sự nóng lên toàn cầu trong khu vực. Đặc biệt, ông coi việc sản xuất lương thực và hệ thống lương thực là một vấn đề nan giải, đồng thời chỉ ra rằng 80% nitơ đầu vào không có trong miệng con người và được thải ra môi trường. Trung Quốc cũng đã công bố một kế hoạch hành động nhằm hạn chế việc sử dụng phân bón trong lĩnh vực nông nghiệp. Ấn Độ cũng đặt mục tiêu giảm lượng phân urê thải ra môi trường và giảm một nửa lượng phân bón.
■ "Nhật Bản có ý thức khủng hoảng yếu"
Ở Nhật Bản cũng vậy, nghiên cứu về công nghệ thu hồi và tái sử dụng nitơ đã được bắt đầu trong dự án quy mô lớn của chính phủ "Nghiên cứu và phát triển kiểu Moonshot", nhưng việc tạo ra một hệ thống sử dụng kiểu tái chế vẫn chưa được đưa ra. Tại hội nghị chuyên đề do Viện Khoa học Công nghiệp Tiên tiến Quốc gia tổ chức vào tháng 11/2009, đã có hàng loạt ý kiến lo ngại của các chuyên gia như "Ở Nhật, khủng hoảng ít có cảm giác khủng hoảng và có thể trở thành ếch luộc" và "chính sách các biện pháp được yêu cầu. "
Đặc biệt gây tranh cãi là chính phủ và các công ty điện lực dự định sử dụng amoniac để khử cacbon. Chính phủ đã tuyên bố trong Kế hoạch Năng lượng Cơ bản rằng "hydro và amoniac sẽ là nguồn cung cấp và điều tiết chính của điện trong vòng 50 năm tới", và là "sản xuất năng lượng nhiên liệu hỗn hợp" trộn và đốt amoniac tại các nhà máy nhiệt điện than và như một phương tiện vận chuyển hydro. Nó cho thấy chính sách sử dụng amoniac.
Amoniac khi bị đốt cháy trong điều kiện lý tưởng sẽ trở thành nitơ và nước và không thải ra CO2. Tuy nhiên, tùy thuộc vào điều kiện đốt cháy, một lượng lớn NOx được tạo ra, đây là một trong những nguyên nhân khiến việc phát điện bằng ammoniac chưa được quan tâm nhiều. Bộ Kinh tế, Thương mại và Công nghiệp tuyên bố rằng "công nghệ triệt tiêu NOx được hoàn thiện với 20% đồng đốt", nhưng không có hỗ trợ kỹ thuật nào về việc liệu nó có thể được triệt tiêu ngay cả khi tỷ lệ đồng đốt được nâng lên hay không.
■ Điều chỉnh lợi ích, nhiều bên
Hơn nữa, các biện pháp chống rò rỉ sẽ trở thành một vấn đề trong quá trình sản xuất và vận chuyển. Hiện nay, sản lượng amoniac trên thế giới khoảng 200 triệu tấn mỗi năm, và phần lớn được sản xuất trong nước và tiêu thụ làm phân bón. Việc đốt than amoniac bằng nhiệt điện than cần 20 triệu tấn mỗi năm chỉ riêng cho các nhà máy điện của Nhật Bản, tương đương với khối lượng thương mại thế giới. Ngay cả khi chúng ta tăng cường năng lực sản xuất và cung ứng với sự hợp tác của nước ngoài, thì các biện pháp môi trường cũng không thể tránh khỏi.
Lý do tại sao việc ứng phó với ô nhiễm nitơ bị chậm trễ là do các nguồn phát sinh ở phạm vi rộng, chẳng hạn như nông nghiệp và công nghiệp và xử lý nước thải, và có nhiều bên tham gia. Ví dụ, canh tác hữu cơ không sử dụng phân bón hóa học là chìa khóa để kiểm soát lượng đạm, nhưng việc thay đổi nhận thức của người tiêu dùng và điều chỉnh lợi ích với người sản xuất, kinh doanh phân bón là điều tất yếu. Vấn đề là ai sẽ chịu chi phí xử lý chất thải.
Trên phạm vi quốc tế, đã có phong trào “phối hợp giữa các công ước” để tìm kiếm các biện pháp đối phó trong các hiệp ước liên quan như Công ước khung về Biến đổi khí hậu và Công ước Đa dạng sinh học. Tại Nhật Bản cũng vậy, các bộ, ngành liên quan như Bộ Nông lâm ngư nghiệp, Bộ Môi trường, Bộ Kinh tế, Thương mại và Công nghiệp sẽ thành lập một diễn đàn để thảo luận, nâng cao hiểu biết về các ngành liên quan và người tiêu dùng, và khẩn trương xem xét cơ chế thu gom và tái sử dụng và những ưu nhược điểm của quy định.
