Công nghệ giảm phát thải mê-tan tại Australia và kinh nghiệm cho Đông Nam Á

Vì tiềm năng làm nóng toàn cầu của mê-tan lớn hơn 21 lần so với carbon dioxide (CO2), nên các công ty khai thác than phải đối mặt với thách thức là giảm thiểu lượng khí thải mê-tan từ hoạt động của họ.

Các công nghệ như hệ thống oxy hóa xúc tác và khử khí, nếu được thương mại hóa, có tiềm năng đưa khai thác than tiến xa hơn nữa vào tương lai bền vững mà Australia đang hướng tới.

Bên cạnh đó, mê-tan đóng vai trò quan trọng trong câu hỏi xung quanh cách chính phủ Australia có thể tiếp tục cân bằng các kế hoạch chuyển đổi năng lượng và khí hậu, trong khi vẫn giữ được ngành công nghiệp than và giá trị xuất khẩu 85 tỷ USD.

Công nghệ giảm thiểu

Đi đầu trong việc thử nghiệm giảm phát thải khí mê-tan tại Australia là quá trình mở rộng khử khí và khoan thoát nước.

Tại các mỏ đang hoạt động, hệ thống khử khí sử dụng các giếng thẳng đứng và/hoặc nằm ngang để thu khí mê-tan trước hoặc trong quá trình khai thác, thường là để bảo vệ thợ mỏ khỏi nguy cơ nổ.

Cho đến hai hoặc ba năm trước, họ vẫn chưa nghĩ rằng các mỏ lộ thiên thải ra khí mê-tan. Nhưng giờ đây, người ta nhận ra rằng việc thu khí trước khi khai thác các mỏ lộ thiên, giảm thiểu phát sinh khí thừa có tác động lớn đến việc giảm tổng lượng khí thải.

Khí này có thể được tái sử dụng cho các ứng dụng bao gồm sấy than, phát điện, sưởi ấm, nhiên liệu lò hơi và đường ống dẫn khí đốt tự nhiên. Tùy thuộc vào nồng độ và số lượng, phần khí thừa này có thể mang lại doanh thu bổ sung cho các công ty khai thác trong bối cảnh thị trường xuất khẩu than toàn cầu cạnh tranh.

Chính quyền Queensland, đại diện cho tiểu bang sản xuất than lớn nhất tại Australia nhận ra tiềm năng của khí mê-tan thu được. Vào tháng 8, chính quyền công bố dự án đầu tiên theo chương trình Đối tác đầu tư phát thải thấp (LEIP) trị giá 349 triệu USD với công ty khai thác than Stanmore Resources.

Dự án kéo dài 15 năm này nhằm mục đích thu giữ khí mê-tan trong vỉa than tại mỏ than luyện kim lộ thiên South Walker Creek và chuyển đổi thành điện. Dự kiến, việc xây dựng một nhà máy điện đốt khí than công suất 20 megawatt tại mỏ sẽ hoàn thành vào năm 2027.

Với việc thực hiện thành công các dự án như vậy, Australia có thể trở thành quốc gia đi đầu trong việc cung cấp khí mê-tan tái sử dụng từ các mỏ than, vì IEA dự đoán rằng việc sử dụng rộng rãi lượng khí này có thể tạo ra khoảng 40 terawatt giờ điện trên toàn cầu.

Theo báo cáo, việc cắt giảm 370.000 tấn khí mê-tan từ mỏ than mỗi năm vào năm 2030 bằng các công nghệ giảm thiểu sẽ tốn khoảng 66 triệu USD, chỉ bằng 0,2% trong tổng thu nhập 34 tỷ USD của ngành công nghiệp than Australia vào năm 2023.

Cuối cùng, kết hợp giữa khả năng thương mại và quy định là rất quan trọng đối với việc giảm thiểu thành công khí mê-tan trong mỏ than ở cấp độ quốc gia.

Những kinh nghiệm giảm phát thải mê-tan tại các mỏ than này của Australia có thể có ý nghĩa với các nước Đông Nam Á, khi mỏ than cũng là một ngành công nghiệp chiếm tỷ lệ lớn ở khu vực.

Trong năm năm qua, nồng độ mê-tan tăng nhanh hơn "bất kỳ giai đoạn nào kể từ khi bắt đầu ghi chép". Sự gia tăng chủ yếu là do khai thác than, sản xuất và sử dụng dầu khí, chăn nuôi gia súc và cừu, cũng như phân hủy thực phẩm và chất thải hữu cơ.

Năm 2020, 41,8 triệu tấn khí mê-tan đã thải vào khí quyển, gấp đôi lượng khí trung bình được bổ sung hàng năm trong những năm 2010 và gấp hơn sáu lần lượng khí trung bình trong thập kỷ trước.

Giám đốc điều hành Dự án Carbon Toàn cầu, Pep Canadell, nói với hãng thông tấn AFP rằng "Lượng khí thải do con người gây ra vẫn tiếp tục tăng ở hầu hết các quốc gia khác trên thế giới, ngoại trừ Châu Âu và Australia, nơi có xu hướng giảm chậm".

Nghiên cứu cảnh báo rằng tình trạng ô nhiễm khí mê-tan gia tăng làm suy yếu các nỗ lực hạn chế tình trạng nóng lên toàn cầu ở mức dưới 2 độ C (3,6F).

Australia, Nhật Bản, ASEAN hợp tác giảm thái nói chung

Theo Nikkei Asia, Nhật Bản, ASEAN và Australia đã có chương trình hợp tác về các chính sách giảm phát thải carbon.

Theo kế hoạch, các quan chức thông qua một tuyên bố chung trong ba lĩnh vực: điện, giao thông vận tải và công nghiệp. Cộng đồng không phát thải châu Á (AZEC) sẽ xây dựng lộ trình 10 năm cũng như xây dựng các hướng dẫn.

Trong lĩnh vực điện, tuyên bố nhằm tập trung vào việc khử cacbon trong sản xuất điện nhiệt. Than, khí đốt tự nhiên và các nhiên liệu hóa thạch khác chiếm tỷ lệ lớn trong cơ cấu điện châu Á.

AZEC có kế hoạch thúc đẩy hydro và amoniac làm nhiên liệu, có tính đến tình hình điện ở mỗi quốc gia. Các thử nghiệm kỹ thuật về sản xuất điện hydro và amoniac đang được tiến hành tại Nhật Bản.

Luật hỗ trợ liên quan đến việc thu giữ và lưu trữ carbon, nhắm vào khí thải từ các nhà máy điện nhiệt.

Đối với lĩnh vực giao thông vận tải, họ thảo luận về thiết lập chuỗi cung ứng tại Châu Á hướng đến mục tiêu mở rộng việc sử dụng nhiên liệu hàng không bền vững và nhiên liệu sinh học. Một lộ trình sẽ được xây dựng cho sáng kiến ​​này. Các dự án mẫu sẽ được triển khai, với sự tham gia của các công ty từ các thành viên AZEC.

Ở các nước châu Á, ngành sản xuất chiếm tỷ trọng cao trong xuất khẩu theo giá trị. Bằng cách giảm lượng khí thải carbon dioxide trong toàn bộ chuỗi cung ứng, các thành viên AZEC mong muốn củng cố lợi thế cạnh tranh của mình trong cộng đồng quốc tế, nơi nhu cầu khử cacbon đang gia tăng.

Ngày 5/8/2022, Thủ tướng ký Quyết định số 942/QĐ-TTg về việc Phê duyệt Kế hoạch hành động giảm phát thải khí mê-tan đến năm 2030 với mục tiêu tổng quát là thực hiện nỗ lực quốc gia nhằm giảm ít nhất 30% tổng lượng phát thải khí mê-tan vào năm 2030 so với mức năm 2020 trong các hoạt động trồng trọt, chăn nuôi, quản lý chất thải rắn, xử lý nước thải, khai thác dầu khí, khai thác than và tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch.

Một trong những nhiệm vụ chính được nêu ra tại Quyết định là thực hiện các biện pháp giảm phát thải khí mê-tan trong khai thác, chế biến dầu khí, khai thác than và tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch. Cụ thể là:

- Nghiên cứu và triển khai khoan tháo khí, thu hồi khí mê-tan trước và trong khai thác than hầm lò tại các vùng mỏ xây dựng mới, vùng mỏ cải tạo mở rộng, áp dụng thí điểm tại các vùng than thuộc tỉnh Quảng Ninh để đánh giá và nhân rộng trên phạm vi toàn quốc.

- Đầu tư lắp đặt và vận hành hệ thống tự động giám sát, quản lý điện năng, thiết bị tiết kiệm điện trong dây chuyền công nghệ khai thác, chế biến than.

- Tiết kiệm và sử dụng hiệu quả năng lượng, sử dụng năng lượng sạch, năng lượng tái tạo nhằm giảm phát thải khí nhà kính, trong đó có khí mê-tan, thông qua thực hiện tối ưu hóa sử dụng năng lượng trong các quá trình công nghiệp, dịch vụ, giao thông vận tải và các hoạt động khác có sử dụng năng lượng; cải tạo, nâng cấp, thay thế thiết bị, công nghệ, phương tiện lạc hậu sử dụng nhiều năng lượng.