Từ “Ngách” đến “Thiết yếu”: Vì sao CCUS đang sẵn sàng bứt phá

Tác giả: Tatsuto Nagayasu
16/09/2025

Mục lục

Xin chào,

Các “hyperscaler”

Biến FEED thành FID

Xây dựng chuỗi giá trị

Công nghệ Thu giữ, Sử dụng và Lưu trữ Carbon (CCUS) xuất hiện từ những năm 1970, với các dự án quy mô lớn đầu tiên triển khai vào thập niên 1990. Thế nhưng sau 30 năm, nó vẫn chỉ là một thị trường ngách phục vụ mục đích công nghiệp và trong những năm gần đây còn bị lu mờ bởi năng lượng tái tạo, thậm chí cả điện hạt nhân, trong nỗ lực giảm phát thải CO₂ và ứng phó biến đổi khí hậu.

Tôi tin rằng điều này sắp thay đổi. Áp lực gia tăng đối với các quốc gia, ngành công nghiệp và doanh nghiệp trong việc đẩy nhanh tiến độ giảm phát thải, cùng sự xuất hiện của một lớp khách hàng mới – các tập đoàn công nghệ lớn – sẵn sàng chi trả cho nguồn năng lượng sạch, đáng tin cậy, sẽ giúp thị trường CCUS mở rộng quy mô. Điều này diễn ra đúng thời điểm: như Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) đã chỉ ra, công nghệ CCUS sẽ đóng vai trò thiết yếu để thế giới đạt mục tiêu phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050, đặc biệt trong việc khử carbon cho các ngành khó giảm phát thải như xi măng, thép và hóa chất.

Đáng nhớ rằng cho đến nay, những công ty duy nhất có thể vận hành thu giữ CO₂ một cách kinh tế là các doanh nghiệp công nghiệp vốn sử dụng CO₂ thu được làm nguyên liệu sản xuất, ví dụ như sản xuất urê hoặc methanol, từ đó tạo ra doanh thu. Gần như toàn bộ 18 cơ sở thu giữ CO₂ đang vận hành do Tập đoàn Mitsubishi Heavy Industries (MHI) xây dựng – đơn vị dẫn đầu thế giới trong lĩnh vực này – đều được triển khai cho khách hàng trong ngành hóa dầu.

Xin chào, các “hyperscaler”

Trong khi đó, các doanh nghiệp chỉ muốn giảm phát thải lại không thể làm bài toán kinh tế khả thi vì chi phí hệ thống CCS còn quá cao. Giờ đây điều này không còn đúng. Mỗi lần đến Mỹ, tôi đều ấn tượng trước nhu cầu tăng vọt về điện sạch để vận hành các trung tâm dữ liệu mà Microsoft, Google, Amazon và các “hyperscaler” khác đang xây dựng – tất cả đều đặt mục tiêu giảm phát thải nghiêm ngặt, đa số hướng tới net zero vào năm 2030.

Không chỉ cần rất nhiều điện, họ cần ngay lập tức và cần nguồn cung ổn định, vì họ không thể để máy chủ ngừng hoạt động dù chỉ vài giây. Do đó, năng lượng tái tạo gián đoạn không phải lựa chọn khả thi, còn kết hợp tái tạo với pin lưu trữ lại quá đắt đỏ, đặc biệt xét trong vòng đời 25–30 năm của trung tâm dữ liệu. Điện hạt nhân là một phương án khác, nhưng cần cả thập kỷ để lên kế hoạch và xây dựng. Vì thế, nhà máy tua-bin khí chu trình hỗn hợp (GTCC) kết hợp CCS thường là giải pháp tối ưu cả về tốc độ triển khai và chi phí vòng đời.

Tuy nhiên, các dự án mới như vậy rất tốn kém. Dữ liệu từ bên thứ ba độc lập cho thấy phần CCS làm tăng chi phí cơ bản của nhà máy GTCC hơn 50%. Điều này khiến cần có hỗ trợ công cho tới khi thị trường trưởng thành – giống như cách trợ giá của chính phủ đã giúp ngành năng lượng tái tạo tăng trưởng. Đáng mừng là chính quyền Mỹ đã tái khẳng định duy trì tín dụng thuế 45Q cho thu giữ CO₂, trong khi giảm hỗ trợ cho các công nghệ năng lượng sạch khác.

Biến FEED thành FID

Chính phủ Anh còn đi xa hơn, bảo lãnh toàn bộ quá trình khử carbon cho các cụm công nghiệp hàng đầu của nước này. Điều này đã dẫn tới quyết định đầu tư cuối cùng (FID) đầu tiên cho một hệ thống CCS lớn tại cụm Net Zero Teesside ở đông bắc Anh vào tháng 12 năm ngoái. Chính phủ Nhật Bản cũng quyết tâm tiến tới, dẫn đến việc MHI nhận đơn hàng Thiết kế Kỹ thuật Giai đoạn Đầu (FEED) vào tháng 7 cho nhà máy thu giữ CO₂ lớn nhất nước tại Nhà máy điện Tomato-Atsuma của Hokkaido Electric Power. Dự án này được Cơ quan Dầu khí và Kim loại Nhật Bản (JOGMEC) bảo trợ, với kế hoạch lưu trữ CO₂ an toàn dưới các tầng chứa nước biển sâu.

Khi đà phát triển tăng tốc, tôi kỳ vọng hàng chục yêu cầu khách hàng (30–40) mà bộ phận CCUS – thuộc MHI GX (Giải pháp Chuyển đổi Xanh) – đang xử lý sẽ chuyển thành các đơn hàng FEED (hiện khoảng 5), sau đó thành FID và các hợp đồng chắc chắn.

Mặc dù các cơ sở thu giữ CO₂ quy mô lớn mất khoảng ba năm để xây dựng, nhưng hệ thống mô-đun như dòng “CO₂MPACT™” của MHI lại được xây dựng và lắp đặt nhanh hơn nhiều, vì chúng nhỏ hơn và hơn 90% thiết bị được tiêu chuẩn hóa, chế tạo sẵn và giao như một container lớn. Hiện chúng tôi thấy nhu cầu từ nhiều ngành muốn thử nghiệm ứng dụng CO₂ thu được – chẳng hạn để trồng cà chua, dâu tây hoặc dưa lưới.

Xây dựng chuỗi giá trị

Khi thị trường CCUS phát triển và khám phá thêm nhiều ứng dụng, thị phần 70% hiện tại của MHI chắc chắn sẽ giảm, vì trước nay mới chỉ có vài nhà máy thu giữ CO₂ được triển khai trên toàn cầu, ngay cả khi doanh thu tuyệt đối tăng nhanh. Chúng tôi muốn hạn chế mức giảm đó bằng cách tiếp tục cải tiến công nghệ thu giữ CO₂ – mà tôi tin là hiệu quả nhất trong số các công nghệ hấp thụ lỏng hóa học dựa trên amine hiện nay. Chúng tôi sẽ mở rộng danh mục sản phẩm và cơ hội kinh doanh, không chỉ với hệ thống thu giữ CO₂ mô-đun mà còn phát triển hệ thống thu giữ CO₂ trên các tàu FPSO phục vụ ngành dầu khí.

Quan trọng nhất, MHI sẽ tham gia toàn bộ chuỗi giá trị CCUS. Điều đó bao gồm vận chuyển, với Mitsubishi Shipbuilding phát triển tàu chở CO₂ hóa lỏng; và máy nén từ Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation giúp lưu trữ khí ở cả hai đầu hành trình. Chúng tôi cũng hợp tác với các đối tác bên ngoài. ExxonMobil và MHI đang cùng cung cấp giải pháp “từ đầu đến cuối” cho chuỗi giá trị CCUS, kết hợp công nghệ thu giữ CO₂ của MHI, năng lực vận chuyển và lưu trữ CO₂ của ExxonMobil, cũng như dịch vụ phát triển giai đoạn đầu từ khâu khởi động dự án đến thi công và vận hành nhà máy.

Tất cả những sáng kiến này khiến tôi tin rằng CCUS sẽ đóng vai trò then chốt trong việc giảm thiểu hiện tượng ấm lên toàn cầu, và khi điều đó xảy ra, chúng ta sẽ chứng kiến thời khắc mà CCUS bắt đầu đóng góp đáng kể vào quá trình khử carbon của hành tinh.

Bạn có muốn tôi giữ nguyên các thuật ngữ chuyên ngành (FEED, FID, CCS, CCUS) bằng tiếng Anh như trên hay dịch sang tiếng Việt hoàn toàn để dễ đọc hơn (ví dụ: Thiết kế Kỹ thuật Giai đoạn Đầu, Quyết định Đầu tư Cuối cùng)?