Ở Việt Nam, ngành VLXD đóng vai trò quan trọng và cần thiết đối với sự phát triển kinh tế, xã hội. Cũng như trên thế giới, đây là ngành tiêu thụ nhiều năng lượng và phát thải KNK lớn gây ô nhiễm môi trường. KNK chủ yếu được tạo ra do đốt cháy nhiên liệu hóa thạch như than, dầu và khí gas trong quá trình sản xuất VLXD như sắt thép, xi măng, gạch...

Mặc dù vậy, việc đánh giá xu hướng hiện trạng phát thải đối với ngành VLXD nói chung và sản xuất xi măng nói riêng vẫn còn rất hạn chế. Vì vậy, nghiên cứu nhằm đánh giá hiện trạng phát thải KNK của ngành VLXD, trên cơ sở đó đề xuất khung giảm phát thải KNK cho ngành VLXD và 6 giải pháp kỹ thuật nhằm giảm phát thải hiệu quả đối với ngành sản xuất xi măng trong thời gian tới.

1. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu

- Đối tượng: Đánh giá hiện trạng phát thải CO₂ (thành phần chính của KNK) đối với ngành sản xuất VLXD, xây dựng giải pháp giảm phát thải KNK đối với ngành sản xuất xi măng. Nguồn gốc phát thải KNK là do sự phân hủy của nguyên liệu (đá vôi, thạch cao), sự đốt cháy của nhiên liệu (than cám) và sự tiêu thụ điện năng (phát thải gián tiếp) trong dây truyền sản xuất xi măng.

- Phương pháp nghiên cứu: Lượng phát thải KNK (CO₂) được tính toán dựa vào nhu cầu tiêu thụ năng lượng và hệ số phát thải. Nhu cầu tiêu thụ năng lượng được được xác định từ các nhiên liệu bao gồm than, xăng dầu và khí đốt. Nhiên liệu tiêu thụ được ước tính căn cứ vào bảng cân đối liên ngành của Việt Nam.

2. Đánh giá hiện trạng phát thải của ngành sản xuất VLXD

Ngành VLXD trong nền kinh tế bao gồm ngành thủy tinh và sản phẩm từ thủy tinh; gạch, ngói, đá lát và các sản phẩm xây dựng bằng đất sét nung; sản xuất xi măng; sản phẩm từ khoáng phi kim loại. Lượng phát thải CO₂ được tính toán dựa vào phương pháp tiếp cận từ trên xuống dưới (top-down), dựa vào nhu cầu tiêu thụ nhiên liệu và hệ số phát thải. Tổng phát thải KNK của các ngành này trong năm 2007, 2012 và 2018 được tính toán lần lượt là 6,1 MtCO₂, 24,7 MtCO₂ và 71,4 MtCO₂ do mức tiêu thụ năng lượng của lĩnh vực này tương ứng là 1,7 Mtoe, 6,9 Mtoe và 20 Mtoe. Như vậy, tốc độ tiêu thụ năng lượng của ngành VLXD tăng trung bình 25%/năm, trong khi đó phát thải CO₂ năm 2012 tăng gấp 4 lần và năm 2018 tăng gấp 11,7 lần so với năm 2007. Nhiên liệu sử dụng trong lĩnh vực VLXD chủ đạo là than, chiếm từ 86,4-90,7%, còn lại là xăng dầu và khí đốt trong giai đoạn 2007-2018.

Bên cạnh đó, thực trạng tại các đơn vị sản xuất xi măng còn gặp phải một số tồn tại như mức tiêu thụ năng lượng/tấn clinker thường cao hơn so với các nước trong khu vực và trên thế giới; số tầng cyclon đến 5 tầng vẫn chiếm chủ đạo; việc tận dụng khói lò đã phổ biến nhưng chưa triệt để hoặc giải pháp tận dụng chất thải thay thế cho nhiên liệu hóa thạch được áp dụng còn hạn chế ở nước ta.

Kết quả trên cho thấy, mặc dù các doanh nghiệp sản xuất VLXD nói chung và xi măng nói riêng không ngừng cải tiến về công nghệ để giảm suất tiêu hao nhiên liệu riêng và tăng cường áp dụng các biện pháp về pháp lý, tuyên truyền - giáo dục,… nhưng do sản lượng tăng lên hàng năm dẫn đến lượng phát thải KNK cũng tăng theo. Vì vậy, cần tiếp tục đề xuất và thực hiện các giải pháp để từng bước đưa ngành VLXD thực hiện mục tiêu đưa phát thải ròng về “0” vào năm 2050.

Riêng đối với hệ thống lò quay nung clinker xi măng, việc giảm phát thải KNK được cân đối trực tiếp trên các khoản nhiệt thu chi trong đó cần tìm giải pháp để giảm tối đa các khoản nhiệt chi như nhiệt tổn thất theo khí thải, nhiệt tổn thất do clinker ra khỏi lò. Đồng thời, cũng cần tìm giải pháp để tận dụng tối đa các khoản nhiệt dư của hệ thống lò vào các mục đích khác như sấy khô nguyên liệu, làm nóng không khí cho vòi đốt và đun nóng nồi hơi để sản xuất điện.

3. Đề xuất các giải pháp giảm thiểu phát thải KNK đối với ngành xi măng

a. Căn cứ để đề xuất giải pháp giảm phát thải KNK

Ngày 24/7/2020, Thủ tướng Chính phủ đã thông qua nội dung NDC cập nhật của Việt Nam cho Công ước khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu tại Văn bản số 1982/VPCP-QHQT và đặt ra mục tiêu sẽ giảm 9% tổng lượng phát thải KNK so với kịch bản phát triển thông thường và tăng đóng góp lên tới 27% khi có hỗ trợ quốc tế thông qua hợp tác song phương, đa phương và thực hiện các cơ chế mới theo Thỏa thuận Paris.

Tại Điều 91 của Luật BVMT năm 2020 đã đưa ra nội dung, quy định thực hiện các hoạt động giảm nhẹ phát thải KNK bao gồm: Tổ chức thực hiện hoạt động giảm nhẹ phát thải và hấp thụ KNK theo lộ trình, phương thức giảm nhẹ phát thải KNK phù hợp với điều kiện của đất nước và cam kết quốc tế; kiểm kê KNK và đo đạc, báo cáo, thẩm định giảm nhẹ phát thải KNK cấp quốc gia, cấp ngành, lĩnh vực và cấp cơ sở có liên quan; kiểm tra việc tuân thủ quy định về kiểm kê KNK, giảm nhẹ phát thải KNK, việc thực hiện cơ chế, phương thức hợp tác về giảm nhẹ phát thải KNK; xây dựng và triển khai cơ chế, phương thức hợp tác về giảm nhẹ phát thải KNK phù hợp với quy định của pháp luật và điều ước quốc tế mà nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam là thành viên; tổ chức và phát triển thị trường các-bon trong nước.

Nghị định số 06/2022/NĐ-CP ngày 7/1/2022 đã quy định các nội dung liên quan đến giảm phát thải KNK cụ thể gồm: Điều 11 yêu cầu về kiểm kê KNK; Điều 13 quy định kế hoạch giảm nhẹ phát thải KNK và từ Điều 16 đến Điều 21 quy định liên quan đến phát triển thị trường các-bon.

Quyết định số 01/2022/QĐ-TTg ngày 18/1/2022 của Thủ tướng Chính phủ ban hành danh mục lĩnh vực, cơ sở phát thải KNK phải thực hiện kiểm kê KNK, theo đó 50 cơ sở sản xuất xi măng là những đơn vị đầu tiên phải thực hiện nghĩa vụ kiểm kê KNK. Đến năm 2026, bắt đầu xây dựng, triển khai các hành động giảm nhẹ phát thải KNK.

b. Sơ đồ đề xuất giải pháp giảm phát thải KNK

Trên cơ sở đánh giá hiện trạng phát thải của ngành sản xuất VLXD, các giải pháp giảm thiểu phát thải được định hướng xây dựng bao gồm các biện pháp về pháp lý, các biện pháp kỹ thuật và biện pháp tuyên truyền, giáo dục. Để xây dựng theo các trường hợp điển hình đối với ngành xi măng, nhóm tác giả tập trung vào các biện pháp kỹ thuật để đề xuất các giải pháp giảm phát thải KNK một cách hiệu quả.

Các biện pháp giảm phát thải KNK cho các nhà máy sản xuất xi măng: Sử dụng hệ thống lò quay công suất lớn; sử dụng triệt để nhiệt dư của lò; sử dụng cyclon thứ 6; điều chỉnh vị trí của vòi đốt; phương pháp tận dụng nguồn nguyên nhiên liệu từ chất thải hiệu quả.

4. Kết luận

Nghiên cứu đã đánh giá được hiện trạng phát thải KNK của ngành sản xuất VLXD nói chung và hoạt động sản xuất xi măng nói riêng. Kết quả cho thấy xu hướng phát thải KNK tăng lên trong giai đoạn 2007-2018. Nghiên cứu này đã đề xuất được khung giải pháp giảm phát thải KNK cho ngành VLXD và 6 biện pháp cụ thể cho các nhà máy sản xuất xi măng như: Sử dụng hệ thống lò quay công suất lớn; sử dụng triệt để nhiệt dư của lò; sử dụng cyclon thứ 6; điều chỉnh vị trí của vòi đốt; phương pháp tận dụng nguồn nguyên nhiên liệu từ chất thải hiệu quả.

Trong những năm qua, một số doanh nghiệp sản xuất xi măng đã áp dụng các giải pháp giảm phát thải KNK. Tuy nhiên, việc áp dụng các công nghệ vẫn chưa được đồng bộ và chưa có các chính sách khuyến khích, hỗ trợ khi các doanh nghiệp thực hiện các biện pháp giảm phát thải KNK.

Nghiên cứu kiến nghị, các cơ quan quản lý nhà nước cần phối hợp chặt chẽ với các tổ chức, cá nhân để lập kế hoạch, phương án, lộ trình thực hiện và huy động nguồn vốn để áp dụng sớm nhất các công nghệ, trang thiết bị tiên tiến vào quá trình sản xuất xi măng. Đồng thời, đẩy mạnh nghiên cứu giải pháp kỹ thuật, cải tiến thiết bị, dây chuyền sản xuất xi măng (phối trộn phụ gia); cải tiến công nghệ nghiền; áp dụng công nghệ tận dụng nhiệt thải; tham gia thị trường tín chỉ các-bon; tiết kiệm năng lượng và giảm phát thải KNK…