Việc đầu tư thiết bị khai thác hầm lò hiện đại, đồng bộ của Công ty Than Vàng Danh đã góp phần giảm tác động môi trường từ việc khai thác than. (Ảnh: QUANG THỌ)
Việc đầu tư thiết bị khai thác hầm lò hiện đại, đồng bộ của Công ty Than Vàng Danh đã góp phần giảm tác động môi trường từ việc khai thác than. (Ảnh: QUANG THỌ)

Giảm khí mê-tan từ than, dầu khí làm chậm đà nóng lên toàn cầu

Việc cắt giảm phát thải khí mê-tan được coi là giải pháp nhanh, hiệu quả để kéo chậm đà nóng lên toàn cầu. Trong đó, khai thác than và khai thác, chế biến dầu khí là những lĩnh vực phát thải lớn, đồng thời cũng chứa đựng tiềm năng giảm phát thải đáng kể nếu có cách tiếp cận bài bản, khoa học.

Theo kết quả kiểm kê năm cơ sở 2020, lượng phát thải khí mê-tan ngành than là 3.458 GgCO2, phần lớn từ khai thác và sau khai thác than hầm lò. Do vậy, ở lĩnh vực than, có hai hướng để giảm phát thải là nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng trong toàn chuỗi khai thác, chế biến và thu hồi, sử dụng khí mê-tan phát sinh trong, sau khai thác. Ở hầm lò, hiện các mỏ đang từng bước cơ giới hóa, hiện đại hóa, áp dụng dàn chống tự hành, máy đào lò, băng tải thay thế vận tải thủ công; lắp biến tần, khởi động mềm cho các thiết bị tiêu thụ nhiều điện, thay đèn sợi đốt bằng đèn LED, xây dựng hệ thống giám sát tự động điện năng. Chỉ riêng các giải pháp tiết kiệm năng lượng này sẽ giúp giảm từ 15-20% điện tiêu thụ mỗi năm ở nhiều đơn vị, qua đó giảm một phần phát thải khí mê-tan liên quan.

Tuy nhiên, phần “dư địa” lớn hơn nằm ở công nghệ tháo khí. Thay vì để khí mê-tan phát tán tự nhiên theo gió thải mỏ, cần nghiên cứu một tổ hợp giải pháp: Khoan tháo khí trước khi khai thác, khoan tháo khí trong và sau khai thác, thu hồi khí mê-tan trong dòng gió thải kết hợp công nghệ ô-xi hóa nhiệt tái sinh hoặc đồng phát điện.

Đối với khai thác lộ thiên, phần phát thải khí mê-tan thấp hơn nhưng vẫn có thể cắt giảm thông qua cải tiến sơ đồ khoan-nổ mìn, lựa chọn thiết bị xúc bốc, vận tải hợp lý, tiết kiệm điện cho hệ thống bơm thoát nước, sàng tuyển, chiếu sáng, đồng thời đẩy nhanh phục hồi môi trường, phủ xanh bãi thải, moong khai thác. Việc giảm dần sản lượng khai thác lộ thiên cũng góp phần kéo lượng phát thải từ phân khúc này đi xuống rõ rệt.

Nếu đồng bộ áp dụng các giải pháp từ tiết kiệm năng lượng tới khoan tháo khí ở các mỏ mới, mỏ cải tạo mở rộng, cũng như hệ thống tháo khí trong khai thác tại các vùng mỏ ngành than có thể cắt giảm khoảng 2.836 GgCO2tđ vào năm 2030. Con số này tương đương gần 59% lượng phát thải so với kịch bản phát triển thông thường và khoảng 42,5% so với mức năm 2020. Để đạt được kết quả đó, cần triển khai thí điểm rồi nhân rộng các dự án khoan tháo khí trước và trong khai thác tại những mỏ có điều kiện địa chất phù hợp; giai đoạn sau năm 2030 tiếp tục nghiên cứu áp dụng các công nghệ mới.

Khác với than, phát thải khí mê-tan trong ngành dầu khí phân tán dọc toàn chuỗi giá trị, từ khai thác, thu gom, xử lý ngoài khơi đến vận chuyển bằng đường ống, bồn chứa, chế biến trong bờ và phân phối tới khách hàng. Trong sơ đồ đó cho thấy khí có thể thoát ra ở rất nhiều “mắt xích”: Van, mặt bích, bồn chứa, đuốc đốt, thiết bị điều khiển khí nén, máy nén, phớt bơm, quá trình xả khí khi bảo dưỡng…

Nguồn phát thải lớn nhất được xác định là hoạt động xả khí có chủ đích, (venting), tiếp đến là rò rỉ và đốt khí (flaring) để giảm áp đường ống. Để xử lý, cần nghiên cứu lộ trình xây dựng và triển khai đầy đủ chương trình phát hiện-sửa chữa rò rỉ (LDAR), gắn với định lượng lượng khí rò để có cơ sở tính toán giảm nhẹ và xây dựng phương án đầu tư. Các giải pháp kỹ thuật được đưa ra là lắp đặt cụm thu hồi hơi tại các bồn, bể chứa nhằm giảm tới 95% lượng hơi hydrocacbon thất thoát; thay thế thiết bị điều khiển khí nén bằng khí công cụ hoặc điện; chuyển đổi phớt ướt sang phớt khô ở máy nén ly tâm; áp dụng kỹ thuật “hoàn thiện giếng xanh” để giảm xả khí khi hoàn thiện giếng; thu gom khí xả đưa trở lại hệ thống áp suất thấp hoặc nén lại để sử dụng, thay vì xả thẳng ra môi trường.

Các giải pháp tiết kiệm năng lượng và tối ưu vận hành như thu hồi nhiệt thải để gia nhiệt dòng khác, nâng cấp thiết bị tiêu thụ điện, hơi nước, tối ưu quá trình tái sinh, kiểm soát chặt hoạt động đốt cũng được coi là “đòn bẩy” kép: Vừa giảm tiêu hao nhiên liệu hóa thạch, vừa kéo theo giảm phát thải khí mê-tan.

Theo tính toán, nếu thực hiện đồng bộ LDAR, cùng nâng cấp công nghệ, ngành dầu khí có thể giảm khoảng 3.169 CO2tđ vào năm 2030, tương ứng với 30% lượng phát thải so với năm 2020 và khoảng 22% so với tổng phát thải dự báo năm 2030. Theo báo cáo của Cơ quan Năng lượng quốc tế (IEA) cho thấy, với công nghệ hiện có, thế giới hoàn toàn có thể cắt giảm khoảng 70% lượng khí mê-tan phát thải từ hoạt động sử dụng nhiên liệu hóa thạch, điều đó cho thấy đây không phải là “bài toán bất khả thi”, mà phụ thuộc rất lớn vào quyết tâm chính sách và cơ chế thực thi.

Một điểm đáng chú ý là các giải pháp giảm phát thải khí mê-tan, nhất là trong dầu khí, đều đòi hỏi chi phí đầu tư ban đầu khá lớn, từ hệ thống thu hồi hơi (VRU), LDAR, thiết bị đo đếm tới cải hoán công nghệ. Do đó, cần sớm hoàn thiện khung pháp lý về thị trường các-bon, xây dựng cơ chế ghi nhận tín chỉ các-bon cho các dự án giảm phát thải mê-tan đủ điều kiện, tạo thêm dòng doanh thu bù đắp chi phí.

Đồng thời, cần tích hợp mục tiêu giảm phát thải khí mê-tan vào chiến lược, quy hoạch ngành than, dầu khí, kế hoạch tăng trưởng xanh các địa phương có mỏ, gắn với các quy định hạn chế đốt và xả khí, tiêu chuẩn kỹ thuật về thiết bị, quy trình vận hành an toàn. Vai trò của doanh nghiệp nhà nước chủ lực trong hai lĩnh vực này là rất quan trọng, bởi hai đơn vị vừa là chủ đầu tư, vừa là đơn vị “thử nghiệm” cho các công nghệ mới, mô hình tài chính xanh mới.

Xem thêm