Bài 1: Hàng không và những tác động đến môi trường
Những tác động của ngành hàng không đối với môi trường, khí quyển đã được các cơ quan chức năng trên thế giới chỉ ra nhiều năm qua. Nhưng việc tìm kiếm nguồn nhiên liệu thay thế cho hoạt động vận tải hàng không là một thách thức không hề đơn giản.
"Net Zero" là xu hướng tất yếu
Theo số liệu thống kê, giai đoạn trước Covid -19, hàng năm lượng phát thải của ngành hàng không chiếm 2,4% tổng lượng phát thải CO2 trên toàn cầu và mức tăng khoảng 4% mỗi năm. Năm 2022, lượng khí thải hàng không toàn cầu đạt khoảng 85% mức trước Covid - 19.
Các hãng hàng không Việt Nam đã xây dựng lộ trình trong việc chuyển đổi năng lượng xanh, tuy vậy cần sự vào cuộc của cơ quan quản lý trong xây dựng khung pháp lý, tiêu chuẩn kỹ thuật để thực hiện chuyển đổi hiệu quả, đúng thời gian. Ảnh: Chí Hùng
Mặc dù dữ liệu được báo cáo có thể mô tả ngành hàng không có tác động thấp đến lượng khí thải, nhưng thách thức thực sự là các khó khăn về mặt kỹ thuật, chuỗi cung ứng và hiệu quả kinh tế của việc giảm carbon trong vận tải hàng không. Nguyên do là sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch lỏng, máy bay và các cơ sở vật chất của chuỗi cung ứng cho hoạt động hàng không thường có mức đầu tư cao, vì vậy thời gian hoàn vốn kéo dài.
Nếu không có nỗ lực khử carbon, Tổ chức Hàng không dân dụng Quốc tế (ICAO), dự báo lượng khí thải CO2 từ lưu lượng hàng không quốc tế sẽ tăng hơn gấp đôi vào năm 2050 ngay cả trong kịch bản lạc quan nhất.
Đối mặt với nhiệt độ cao kỷ lục ngày càng tăng trên toàn cầu, những tác động không thể đảo ngược của biến đổi khí hậu đã trở nên rõ ràng. Liên hợp quốc đã thông qua Thỏa thuận Paris, một hiệp ước toàn cầu ràng buộc về mặt pháp lý, tại Hội nghị biến đổi khí hậu của Liên hợp quốc năm 2015 (COP21) với sự đồng thuận của EU và 194 quốc gia, trong đó có Việt Nam. Thỏa thuận Paris đặt ra các mục tiêu chính để đạt được mức phát thải khí nhà kính (GHG) trên toàn cầu bằng 0 vào năm 2050 và hạn chế sự nóng lên toàn cầu ở mức 1,5oC vào cuối thế kỷ này.
Net Zero (phát thải ròng bằng 0) là một cột mốc bắt buộc cần thiết để đạt được mục tiêu thứ hai của Thỏa thuận. Nó đề cập đến sự cân bằng của carbon và khí nhà kính (GHG) phát ra khí quyển, trong đó lượng được tạo ra bởi hoạt động của con người gần bằng lượng bị loại bỏ. Mọi lĩnh vực và các ngành công nghiệp trên toàn cầu đã phát triển các lộ trình dài hạn lớn cho quá trình khử carbon và chuyển đổi sang Net Zero để đưa hoạt động của họ phù hợp với Thỏa thuận Paris.
Thách thức trong việc thực hiện Net Zero của hàng không
Nhiều ngành công nghiệp đã bắt đầu quá trình chuyển đổi sang điện khí hóa tái tạo, không phát thải để thay thế nhiên liệu hóa thạch, đây là giải pháp khử carbon hàng đầu. Ví dụ phổ biến là xe điện (EV) trong ngành công nghiệp ô tô, điện gió và điện mặt trời trong lĩnh vực năng lượng.
Tuy vậy, những giải pháp này lại phải đối mặt với những trở ngại đáng kể trong ngành hàng không. Hàng không là một trong 6 ngành công nghiệp nặng được coi là khó khử carbon nhất, cùng với vận tải hàng hóa đường bộ; sắt thép; xi măng; Hóa chất; Giao thông. Các lĩnh vực này có đặc điểm tương tự về tuổi thọ tài sản, sử dụng năng lượng chuyên sâu và khó khăn trong điện khí hóa.
Việc chuyển đổi sử dụng nhiên liệu sạch trong các ngành vận tải là tất yếu. Ngành hàng không có những khó khăn nhất định trong việc tìm kiếm nguồn nhiên liệu thay thế, nhưng xu hướng là tất yếu.
Máy bay thương mại hiện đại được thiết kế tỉ mỉ để hoạt động với hiệu suất năng lượng cực cao của nhiên liệu máy bay phản lực Kerosene. Với những giới hạn hiện tại của công nghệ điện khí hóa, cần có pin lớn, nặng để đáp ứng nhu cầu năng lượng chuyên sâu của máy bay, điều này gây ra chi phí lớn.
Đồng thời, máy bay thương mại được sản xuất có tuổi thọ trung bình từ 20-40 năm. Những thay đổi lớn sang công nghệ năng lượng bền vững sẽ phải ngừng hoạt động của các đội tàu hiện có, do đó đòi hỏi chi phí cực lớn. Vì vậy không phải hãng hàng không nào cũng dễ dàng thực hiện chuyển đổi. Những yếu tố này làm tăng cả chi phí kinh tế và thách thức kỹ thuật trong việc khử cacbon hàng không.
Đâu là nguồn nhiên liệu bền vững?
Chuyển đổi năng lượng sạch với ngành vận tải nói chung và ngành hàng không nói riêng là tất yếu đối với toàn cầu. Những thách thức của quá trình này cũng đã được phân tích rất kỹ. Trong bối cảnh đó, theo ICAO việc sử dụng nhiên liệu hàng không bền vững SAF (Sustainable Aviation Fuels) là một xu hướng tất yếu.
Ngành hàng không có nhiều khó khăn so với các ngành khác trong việc chuyển đổi năng lượng sạch, như khó chuyển động cơ sử dụng xăng sang dùng điện. Vì vậy việc sử dụng nhiên liệu SAF được xem là giải pháp khả thi nhất.
Sau cuộc họp năm 2021 tại Doha, Hiệp hội Vận tải hàng không quốc tế IATA đã kêu gọi các Chính phủ đưa ra các ưu đãi quy mô lớn để thúc đẩy việc mở rộng nhanh chóng việc sử dụng SAF trong ngành Hàng không. Năm 2022, sản lượng SAF sử dụng trong ngành hàng không đạt 300 triệu lít, tăng 200% so với năm 2021. Theo kế hoạch, lộ trình sử dụng SAF trong ngành hàng không đến năm 2025 đạt 8 tỷ lít, năm 2023 đạt 23 tỉ lít và đến 2050 đạt 449 tỉ lít.
SAF là thuật ngữ được sử dụng bởi ngành hàng không, được cả IATA và ICAO ưa chuộng, để chỉ nhiên liệu hàng không phi thông thường.
Trong khi nhiên liệu thông thường có nguồn gốc hoàn toàn từ tài nguyên hóa thạch, SAFs là hỗn hợp của cả nhiên liệu hóa thạch và các thành phần tổng hợp được làm từ nguyên liệu thay thế và tái tạo như dầu ăn, dầu thực vật đã qua sử dụng, chất thải đô thị, khí thải và dư lượng nông nghiệp.
Vì vậy SAF được đánh giá là kết hợp ba yếu tố cơ bản. Cụ thể, SAF được đánh giá là bền vững, bởi có thể được sử dụng và sản xuất liên tục và lặp đi lặp lại theo cách phù hợp với các mục tiêu kinh tế xã hội và môi trường. Điều này làm góp phần tránh làm cạn kiệt tài nguyên thiên nhiên và bảo tồn cân bằng sinh thái.
Để được chứng nhận hợp lệ nhiên liệu là "bền vững", bản thân sản phẩm nhiên liệu và việc quản lý nhiên liệu phải đáp ứng các tiêu chí hoạt động bền vững được xác định bởi các hệ thống chứng nhận bền vững quốc tế (ISCC) để kiểm soát giảm lượng khí thải carbon trong vòng đời.
Cụ thể, yêu cầu về hạn chế nước sạch, không cạnh tranh với sản xuất lương thực cần thiết, không phá rừng… Các hệ thống ISCC và các chứng nhận tương tự khác đảm bảo sự tuân thủ và tính toàn vẹn của yếu tố "bền vững" của SAF về mặt trồng trọt /tạo nguyên liệu thô, truy xuất nguồn gốc nguyên liệu bền vững thông qua chuỗi cung ứng và giảm phát thải đã được xác minh. Các chứng nhận này cũng có thể chứng minh sự tuân thủ luật pháp, nhiệm vụ và mục tiêu bền vững nếu có.
Mặc dù có những thách thức nhất định, nhưng việc chuyển đổi sang sử dụng nhiên liệu bền vững SAF là xu hướng tất yếu của ngành hàng không.
SAF là nhiên liệu máy bay được chứng nhận có nguồn gốc từ nguyên liệu (nguyên liệu thô để sản xuất nhiên liệu) không phải là dầu thô. Do đó, SAF bao gồm mọi nhiên liệu tiên tiến, phi truyền thống hoặc bất kỳ vật liệu hoặc chất nào phù hợp làm nhiên liệu máy bay phản lực được chứng nhận (Jet A / A-1) bên ngoài nhiên liệu hóa thạch. Các thành phần nguyên liệu cũng dẫn đến sự khác biệt trong phương pháp sản xuất so với nhiên liệu máy bay phản lực truyền thống.
Về kỹ thuật, SAF đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật, sản xuất và chứng nhận để sử dụng trong máy bay thương mại. Chứng nhận kỹ thuật tiêu chuẩn cho thành phần tổng hợp độc lập, có nguồn gốc từ nguyên liệu của SAF là ASTM D7566. Sau khi tuân thủ tiêu chuẩn ASTM D7566, SAF được pha trộn (giới hạn pha trộn tối đa), với nhiên liệu máy bay phản lực thông thường để sử dụng thực tế và được chứng nhận lại theo tiêu chuẩn Jet A / A-1.
Giới hạn pha trộn được xác định bởi ASTM D7566 và khác nhau dựa trên các phương pháp sản xuất. Ngoài ra, SAF có thể được sản xuất bằng cách đồng chế biến nguyên liệu hóa thạch với không quá 5% nguyên liệu bền vững.
Theo nghị quyết về "Phê duyệt chương trình hành động về chuyển đổi năng lượng xanh, giảm phát thải khí cacbon và khí metan của ngành giao thông vận tải" được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt, với lĩnh vực hàng không, từ năm 2035 sẽ sử dụng tối thiểu 10% nhiên liệu bền vững cho một số chuyến bay ngắn; 100% phương tiện chở khách và phương tiện khác trong sân bay đầu tư mới sử dụng điện, năng lượng xanh. Từ năm 2040, tất cả các phương tiện hoạt động trong khu bay sử dụng điện, năng lượng xanh (trừ các phương tiện đặc thù chưa sử dụng năng lượng điện).
Từ năm 2050, chuyển đổi sử dụng 100% năng lượng xanh, nhiên liệu hàng không bền vững cho tàu bay để giảm tối đa lượng phát thải khí nhà kính. Tùy thuộc điều kiện công nghệ, lượng phát thải còn lại được thực hiện bằng cách bù đắp carbon để đạt phát thải ròng bằng "0".