Vạch trần tuyên bố 'Công nghệ than sạch' của Nhật Bản

Vạch trần tuyên bố 'Công nghệ than sạch' của Nhật Bản

    Vạch trần tuyên bố 'Công nghệ than sạch' của Nhật Bản
    Tham vọng than sạch của Nhật Bản đã bị chỉ trích là một nỗ lực khác nhằm cản trở quá trình chuyển đổi năng lượng sạch của đất nước và giữ cho than tồn tại. Đồng đốt than-amoniac chỉ là ví dụ mới nhất?

    Nhật Bản có thể là một trong những quốc gia có công nghệ tiên tiến nhất trên thế giới, nhưng quốc gia này lại tụt hậu trong hành động vì khí hậu. Tuyên bố về công nghệ than sạch của Nhật Bản đang trở thành tiêu đề. Quốc gia Châu Á-Thái Bình Dương hiện là nước phát thải khí carbon dioxide (CO2) cao thứ năm trên thế giới, chiếm 2,88% tổng lượng khí thải toàn cầu.

    Chỉ riêng than đá đã đóng góp gần 40% lượng khí thải CO2 của Nhật Bản vào năm 2021 và chiếm khoảng một phần ba sản lượng điện của quốc gia.

    Tại sao Nhật Bản vẫn đốt than – Tiêu thụ than ở Nhật Bản
    Nhật Bản đã đa dạng hóa cơ cấu năng lượng của mình trong những năm gần đây và cam kết giảm 26% lượng khí thải vào năm 2030. Tuy nhiên, quốc gia này vẫn phụ thuộc nhiều vào nhiên liệu hóa thạch gây ô nhiễm. Năm 2019, nhiên liệu hóa thạch chiếm 88% tổng sản lượng điện của Nhật Bản. Là một quốc gia nghèo tài nguyên, Nhật Bản cũng phải dựa vào hàng nhập khẩu để đáp ứng hơn 96% nhu cầu tiêu thụ năng lượng của mình.

    Kể từ sau thảm họa hạt nhân Fukushima khiến tất cả các nhà máy điện hạt nhân ở Nhật Bản phải đóng cửa, nước này ngày càng phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch. Trong khi nhiều lò phản ứng hạt nhân vẫn chưa được sử dụng, Nhật Bản đã dần thay thế năng lượng bị mất đi từ cơ sở hạ tầng hạt nhân bằng công suất đốt than nhiều hơn.

    Liệu có thứ gọi là than sạch và vai trò của Nhật Bản là gì?
    Than là nguồn tăng nhiệt độ toàn cầu lớn nhất. Nhiên liệu hóa thạch chịu trách nhiệm cho hơn 0,3 độ C trong mức tăng 1 độ C của nhiệt độ trung bình toàn cầu.

    Nhật Bản đặc biệt dễ bị ảnh hưởng bởi thiên tai do khí hậu và địa hình. Ví dụ, nó đã trải qua nhiều trận động đất, bão và mưa xối xả. Trong khi đó, cũng đang phải đối phó với tình trạng xói lở bờ biển và nước biển dâng.

    Tuy nhiên, điều này không ngăn được quốc gia theo đuổi các dự án than đá và tài trợ cho các dự án tương tự ở nước ngoài. Trong khi các quốc gia công nghiệp hóa khác đang loại bỏ dần than đá để giảm lượng khí thải, thì Nhật Bản vẫn tiếp tục bổ sung công suất mới. Mặc dù đã thông báo rằng họ sẽ loại bỏ dần khoảng 100 trong tổng số 140 nhà máy điện than trong cả nước, họ vẫn tiếp tục xây dựng thêm. Dự án mới nhất của nó, một nhà máy điện đốt than 1,07 GW, đã đi vào hoạt động vào giữa năm 2022.

    Công nghệ than sạch tại Nhật Bản
    Đồng thời, họ nói rằng họ sẽ xây dựng “than sạch” bằng cách sử dụng các công nghệ tiên tiến để khử cacbon trong sản xuất điện. Một trong những công nghệ này là đồng đốt amoniac, được triển khai tại các nhà máy nhiệt điện than hiện có.

    Amoniac là gì?
    Amoniac là một hợp chất của nitơ và hydro. Nó có thể được sử dụng làm nhiên liệu trong quá trình đốt cháy trực tiếp. Nó cũng có thể được sử dụng trong pin nhiên liệu như một chất mang năng lượng hydro hoặc đồng đốt trong quá trình đốt than để phát điện.

    Quá trình đốt cháy trực tiếp sử dụng amoniac làm nguồn nhiên liệu chính hoặc chất phụ gia trong các động cơ đốt nhiên liệu hóa thạch truyền thống, tua-bin khí và các ứng dụng lò đốt.

    Trong ứng dụng thực tế, quá trình đốt cháy khó đạt được. Điều này là do nếu amoniac được đốt cháy với không khí dư thừa, nó sẽ bị oxy hóa một phần và tạo thành các sản phẩm phụ là oxit nitơ (NOx) và oxit nitơ (N2O). Khí thải N2O tương đương với khoảng 300 lần hiệu ứng khí nhà kính của khí thải CO2. Để đạt được mức giảm CO2 tương đương, các khí này phải được giảm thiểu.

    Có động cơ nào để giữ cho các nhà máy than tồn tại?
    Nhật Bản có tham vọng lớn trong việc đưa amoniac vào kế hoạch không sử dụng ròng của mình. Cho đến nay, nó đã thúc đẩy việc trộn amoniac trong các nhà máy nhiệt điện than như một giải pháp khả thi để giảm lượng khí thải CO2. Tuy nhiên, những kế hoạch này đã bị nhiều người chỉ trích là nỗ lực kéo dài tuổi thọ của các nhà máy điện than.

    Bộ công thương của quốc gia này đã đặt mục tiêu tỷ lệ đồng đốt than-amoniac đạt hơn 50% vào năm 2030. Bộ có kế hoạch hoàn thành dự án trình diễn lò đốt đồng đốt amoniac vào cùng năm trước khi bắt đầu lắp đặt thương mại.

    Cơ quan R&D quốc gia của Nhật Bản NEDO đã giao cho một liên doanh trong nước thực hiện một nghiên cứu kéo dài 4 năm. Liên doanh sẽ hoàn thành một dự án trình diễn đồng đốt 20% amoniac tại một nhà máy nhiệt điện than 1.000 MW vào năm 2025.

    Không hiệu quả về chi phí cũng như không hiệu quả về khí hậu
    Theo nhà cung cấp dữ liệu khí hậu TransitionZero có trụ sở tại London, trong khi Nhật Bản mong muốn phát triển đồng đốt than-amoniac như một công cụ khử cacbon, thì công nghệ này có tiềm năng cắt giảm cacbon hạn chế.

    Tỷ lệ đồng đốt 20% giữa amoniac và than vẫn thải ra lượng khí thải gấp đôi so với nhà máy điện chu trình hỗn hợp chạy bằng khí đốt tiêu chuẩn.

    Mục tiêu tỷ lệ đốt đồng đốt tham vọng hơn của Nhật Bản là 50% vào năm 2030 có thể mang lại lượng khí thải gần bằng với lượng khí đốt. Tuy nhiên, nhiên liệu hóa thạch cũng sẽ cần phải được giảm bớt vào năm 2035 để phù hợp với kịch bản Không phát thải ròng của IEA.

    Đồng đốt amoniac trong các nhà máy than cũng đắt. Amoniac xám, là nguồn amoniac rẻ nhất, hiện có giá gấp bốn lần so với than nhiệt. Khoảng cách chi phí thậm chí còn lớn hơn với amoniac xanh, gấp 15 lần chi phí than đá.

    Hơn nữa, bản thân việc sản xuất amoniac đã sử dụng nhiều carbon. Trên toàn cầu, 98% nhà máy sản xuất amoniac sử dụng nhiên liệu hóa thạch làm nguyên liệu, chủ yếu là khí tự nhiên (72%). Việc thiếu khí đốt giá rẻ ở Nhật Bản làm nguyên liệu khiến amoniac sản xuất trong nước trở nên đắt đỏ. Điều đó có nghĩa là các tiện ích của Nhật Bản sẽ phải dựa vào hàng nhập khẩu rẻ hơn, điều này sẽ làm tăng tình trạng mất an ninh năng lượng của đất nước.

    Hơn nữa, việc trang bị thêm các động cơ hiện có trong các nhà máy nhiệt điện than để hỗ trợ quá trình đốt cháy amoniac góp phần làm tăng chi phí vốn.

    Nhật Bản đã lên kế hoạch chi tới 242 triệu USD để trợ cấp cho hai dự án trình diễn sử dụng công nghệ này. Các dự án nhằm đốt cháy 50% amoniac bằng than vào năm 2029 và sẽ tiêu tốn tổng chi phí là 392 triệu USD.

    Sử dụng tiền tốt hơn: Công nghệ không carbon
    Quốc gia này có thể chuyển hướng quỹ sang các nguồn năng lượng sạch hơn như năng lượng tái tạo.

    Nhật Bản hiện sản xuất 21% điện từ năng lượng tái tạo, tăng từ 12% vào năm 2014. Tuy nhiên, con số này thấp hơn nhiều so với những gì các quốc gia G7 khác đã đạt được. Chẳng hạn, thị phần năng lượng tái tạo của Đức đã đạt 49%, với thị phần của Vương quốc Anh là 39,7% và thị phần của Ý là 36%.

    Thành phố Tokyo gần đây đã có một bước đi tích cực khi bắt buộc lắp đặt các tấm pin mặt trời cho tất cả các ngôi nhà mới bắt đầu từ tháng 4 năm 2025. Chính quyền thành phố dự định trợ cấp cho các hệ thống này, một quyết định sẽ cần sự đầu tư đáng kể từ chính phủ. Các khoản trợ cấp bao gồm việc đảm bảo mua năng lượng mặt trời từ các chủ nhà với giá cao trong 10 năm đầu tiên.

    Những quốc gia nào khác đang cố gắng sử dụng 'Công nghệ than sạch?'
    Trong khi Nhật Bản đang tích cực thúc đẩy đồng đốt than và amoniac, thì các quốc gia khác cũng đang theo đuổi một chiến lược tương tự. Hàn Quốc, Ấn Độ và Chile đều đã bắt đầu đánh giá việc sử dụng amoniac trong các nhà máy nhiệt điện than.

    Điều đáng lo ngại nhất là những nỗ lực không ngừng của Nhật Bản nhằm xuất khẩu cách tiếp cận của mình sang Ấn Độ và các nước Đông Nam Á, bao gồm cả Indonesia và Malaysia.

    Rủi ro tài sản mắc kẹt
    Do những thách thức khác nhau liên quan đến đồng đốt than-amoniac, việc tiếp tục con đường này sẽ làm suy yếu đáng kể tham vọng khí hậu của Nhật Bản.

    Không chỉ vậy, quốc gia này cuối cùng có thể tự nhốt mình vào các công nghệ lạc hậu với chi phí cao. Khi năng lượng tái tạo trở nên khả thi hơn và rẻ hơn, các khoản đầu tư vào “than sạch” rất có thể trở thành tài sản mắc kẹt.

    Zalo
    Hotline