Xe sử dụng khí nén CNG có thực sự 'xanh'?

Trong nỗ lực xanh hóa giao thông của nhiều quốc gia, ngoài phát triển xe điện thì xe vận hành bằng nhiên liệu CNG - compressed natural gas - khí tự nhiên nén vẫn được nhiều nước sử dụng với kỳ vọng giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Tuy nhiên, điều này có thực sự được như các quốc gia kỳ vọng?.

Thế giới kỳ vọng vào khí tự nhiên

Khí tự nhiên là hỗn hợp của nhiều hydrocarbon khác nhau, chủ yếu là methane, còn CNG là khí tự nhiên được nén đến dưới 1% thể tích thường ở áp suất tiêu chuẩn. Nó được lưu trữ và phân phối trong các thùng chứa cứng ở áp suất 20–25 megapascal (2.900–3.600 psi), thường ở dạng hình trụ hoặc hình cầu.

Năm 2012 cựu Tổng thống Mỹ Barack Obam từng phát biểu: “Sự bùng nổ khí tự nhiên đã dẫn đến nguồn năng lượng sạch hơn và độc lập về năng lượng cao hơn". Đồng thời, sự phát triển của khí tự nhiên sẽ tạo ra việc làm, cung cấp năng lượng cho các xe tải và nhà máy sạch hơn, rẻ hơn, chứng minh rằng chúng ta không cần phải lựa chọn giữa môi trường và nền kinh tế.

Thông điệp này được lặp lại bởi nhiều công ty năng lượng trên khắp thế giới, rằng CNG là loại nhiên liệu hoàn hảo để thay thế xăng dầu hoặc than đá trong sản xuất, vận tải, giảm lượng phát thải CO2, hiệu ứng nhà kính.

Theo một báo cáo của NGVAmerica - tổ chức thúc đẩy sử dụng xe CNG tại Mỹ, nhiên liệu này khi đốt thải ra lượng CO2 ít hơn 27% so với diesel để tạo ra mức năng lượng tương đương.

Hay theo tiến sĩ James Henderson, trưởng bộ phận nghiên cứu khí tự nhiên tại Viện Nghiên cứu Năng lượng, Đại học Oxford, việc đốt khí tự nhiên nén tạo ra CO2 chỉ bằng một nửa so với than đá. Đó là lý do mà ông Obama nhận định, khí tự nhiên là "nhiên liệu cầu nối có thể cung cấp năng lượng cho nền kinh tế của với ít phát thải carbon gây ra biến đổi khí hậu hơn".

Nhiều người kỳ vọng, khí tự nhiên là bước chuyển "êm ái" giữa việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch "bẩn" hơn (như dầu mỏ, than đá) và năng lượng tái tạo xanh. Nhưng sự thật thì sao?

Báo cáo của T&E chỉ ra, ở ô tô, việc đốt khí tự nhiên nén tác động đến khí hậu tương tự như động cơ diesel, nhất là ở xe tải, nó thải ra khí ở mức tương đương với các loại xe tải chạy dầu diesel tốt nhất.

Mặt khác, khi động cơ đốt cháy khí tự nhiên, khí methane chưa cháy hết sẽ thoát ra ngoài qua ống xả và chưa kể có thể xảy ra rò rỉ trong quá trình bảo quản.

Chuyên gia về nhiên liệu sạch của T&E, Jori Sihvonen, cho biết: "Ô tô, xe tải và tàu chạy bằng khí không có lợi ích nào với khí hậu, mà chỉ làm sao nhãng mục tiêu thực sự - giao thông không phát thải. Các chính phủ nên kháng cự các cuộc vận động hành lang về khí đốt và ngừng lãng phí tiền công quý giá vào cơ sở hạ tầng khí đốt hay giảm thuế đối với khí đốt hóa thạch".

Cũng theo tập san Green Economy, lượng khí thải CO2 tại thời điểm tiêu thụ cuối chỉ thể hiện một phần tác động đến khí hậu của CNG. Điều này được công nhận trên toàn thế giới về mối nguy mà methane gây ra cho khí hậu. Hơn 100 quốc gia đã ký cam kết khí methane, trong đó có Việt Nam, mục tiêu làm giảm lượng khí methane xuống ít nhất 30% từ 2020 đến trước 2030.

Việc chuyển đổi phương tiện sang khí tự nhiên chỉ đơn giản là đổi từ nhiên liệu hóa thạch này sang nhiên liệu hóa thạch khác.

Xe bus điện là tương lai của vận tải công cộng

Theo một báo cáo nghiên cứu của khoa Phát triển Bền vững, Viện Công nghệ Blekinge, Karlskrona, Thụy Điển, dữ liệu đáng kể về khí thải, sử dụng năng lượng và lợi ích kinh tế chứng minh xe bus điện là tương lai của vận tải công cộng.

Giảm phát thải: Xe bus điện không tạo ra khí thải trong quá trình vận hành, giảm đáng kể khí nhà kính (GHG) và các chất ô nhiễm như CO2, NOX và các hạt vật chất so với xe bus chạy bằng dầu diesel và khí sinh học. Ví dụ, tại các thành phố của Thụy Điển, việc thay thế xe bus diesel bằng xe bus điện có thể loại bỏ hoàn toàn lượng khí thải CO2 tại địa phương trong giai đoạn sử dụng​.

Giảm nhiễm tiếng ồn: Xe bus điện tạo ra ít tiếng ồn hơn đáng kể so với các loại xe chạy bằng diesel và khí sinh học. Dữ liệu cho thấy xe bus điện tạo ra tiếng ồn tối đa trung bình là 63 dBA, so với 68 dBA đối với xe buýt chạy bằng dầu diesel và 70 dBA đối với xe buýt chạy bằng khí sinh học. Việc giảm tiếng ồn này dẫn đến giảm chi phí xã hội liên quan đến tác động sức khỏe và mất giá tài sản. Ví dụ, mức tiết kiệm chi phí xã hội chỉ từ việc giảm tiếng ồn có thể lên tới 750.000 SEK mỗi năm trên mỗi xe bus​.

Hiệu quả năng lượng: Xe bus điện cho thấy hiệu quả sử dụng năng lượng cao hơn, tiêu thụ ít năng lượng hơn trên mỗi km. Ví dụ, xe bus điện hoạt động ở Västerås tiêu thụ năng lượng ít hơn khoảng 20% ​​so với xe bus diesel tương đương trên các tuyến đường và điều kiện tương tự. Hàm lượng năng lượng cho dầu diesel sinh học (HVO) khoảng 951 kWh/l, trong khi xe bus điện được cung cấp năng lượng trực tiếp bằng điện tái tạo, đảm bảo chu trình năng lượng sạch hơn.

Một luận điểm thường được sử dụng để chống lại cuộc cách mạng xe điện là phương tiện này chỉ phát thải bằng 0 ở ống xả, còn quá trình sản xuất pin và điện vẫn phát thải ra môi trường. Tuy nhiên, nếu đem so với CNG (vừa có phát thải ở ống xả, chỉ ít hơn diesel, vừa phát thải cả trong khai thác, sản xuất, lưu trữ và vận chuyển với một khí nhà kính mạnh hơn 80 lần CO2) thì xe điện vẫn ưu việt hơn.

Thực tế là 46% tổng lượng khí thải carbon của pin xe điện được tạo ra trong giai đoạn sản xuất pin, ngay cả trước khi nó có cơ hội lăn bánh. Cần một lượng lớn năng lượng để tạo ra pin xe điện, nhưng các nhà sản xuất nhận ra điều này và đang nỗ lực giảm lượng khí thải carbon được tạo ra trong quá trình này, chẳng hạn như yêu cầu các nhà cung cấp chỉ sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo trong quá trình sản xuất, và quy trình này sẽ ngày càng hiện đại hóa.

Sau khi quá trình sản xuất hoàn tất, động cơ chạy bằng pin của xe điện sẽ được nạp lại năng lượng điện. Trong tương lai gần, đây có thể là 100% năng lượng tái tạo, sẽ không góp phần tạo ra lượng khí thải carbon và góp phần vào mục tiêu net zero. Bất chấp lập luận rằng điện trên lưới điện toàn cầu không hoàn toàn là năng lượng tái tạo, ngay cả khi điện chỉ đến từ khí đốt, tổng lượng phát thải CO2 vẫn thấp hơn năng lượng hóa thạch.

Nhìn chung, khi tính cả quá trình sản xuất pin và sản xuất điện, xe điện có lượng khí thải carbon thấp hơn nhiều trong tổng vòng đời. Đó là chưa kể những tiến bộ về công nghệ sẽ sớm đưa phương tiện này đi xa hơn nhiều việc áp dụng "bình mới rượu cũ" trên CNG và diesel.