Phân bón có thể ‘xanh’ bằng cách nào?
Trong nhà máy phân bón, CO2 vừa là chất thải vừa là nguyên liệu. Hội thảo về CCUS diễn ra mới đây cho thấy ngành này có điểm chạm trực tiếp với công nghệ thu giữ carbon, nhưng chi phí hydro xanh và amoniac xanh vẫn là bài toán chưa có lời giải.
Khi nói đến thu giữ, sử dụng và lưu trữ CO2 (CCUS), nhiều người nghĩ đến nhà máy nhiệt điện hay giàn khoan ngoài khơi. Ít người nghĩ đến bao phân urê trên đồng ruộng. Thế nhưng ở hội thảo CCUS diễn ra mới đây, câu hỏi về urê lại đến từ chính đại diện Hiệp hội Phân bón. Câu hỏi ấy chạm vào một thực tế ít được nhắc. Ngành phân bón nằm giữa hai thế giới. Một đầu là nhà máy công nghiệp phát thải. Đầu kia là nông nghiệp, nơi sản phẩm cuối cùng được sử dụng.
Phân bón "xanh": Điểm nghẽn nằm ở hydro và amoniac
Ông Erskine Rozario, Giám đốc Kỹ thuật và Thi công Z.E.G Technology, giải thích ngắn gọn: Với ngành phân bón, CO2 có thể kết hợp với amoniac để làm urê. Vì vậy, thu giữ và sử dụng CO2 ngay trong chuỗi sản xuất là hướng đi có thể triển khai.
Điều này khiến CCUS trong phân bón khác với phần lớn ngành khác. Ở nhiệt điện, CO2 sau thu giữ phải tìm chỗ lưu trữ hoặc tìm đầu ra. Ở phân bón, CO2 có thể quay lại thành sản phẩm. Chữ “U” (sử dụng) trong CCUS có nghĩa rất cụ thể.
Tuy vậy, ông Rozario cho rằng hướng đi này mới có tiềm năng chứ chưa hết rào cản. Rào cản lớn nhất là chi phí, đặc biệt trong quá trình phát triển hydro xanh và amoniac xanh.
Ông Erskine Rozario cũng nêu rõ nguyên nhân. Công nghệ điện phân để sản xuất hydro xanh vẫn đắt khi làm ở quy mô lớn. Tuy nhiên, chi phí năng lượng tái tạo, thiết bị điện mặt trời và công nghệ điện phân đang có xu hướng giảm. Điều đó mở ra triển vọng hạ giá thành trong thời gian tới. Ông bày tỏ kì vọng các tiến bộ này sẽ sớm giúp giải pháp khả thi hơn về kinh tế.
Không chọn một, mà đi song song
Một quan điểm đáng chú ý của ông Rozario là không nên xem hydro xanh, hydro xám và các nguồn năng lượng khác như những lựa chọn tách biệt. Theo ông, cần phát triển song song và chuyển đổi từng bước phù hợp với điều kiện thực tế.
Quan điểm này có sức nặng với doanh nghiệp. Nhà máy đang chạy không thể dừng lại để thay toàn bộ nguồn hydro. Nguồn hydro hiện có vẫn có thể là cơ sở để sản xuất amoniac. Trong lúc đó, doanh nghiệp nghiên cứu giải pháp giảm phát thải ở chính quá trình sản xuất. Lộ trình vì thế là một chuỗi bước nhỏ, không phải một cú nhảy.
Ở phiên trình bày kỹ thuật, ông Rozario giới thiệu công nghệ ZEG SER. Công nghệ này tích hợp sản xuất hydro với thu giữ CO2, nhằm nâng hiệu suất thu hồi hydro và giảm phát thải.
Hệ thống có hai thiết bị chính. Thiết bị chuyển hóa hoạt động ở khoảng 650°C. Thiết bị tái sinh hoạt động ở khoảng 900°C. Chất hấp phụ rắn giữ CO2 ở khâu chuyển hóa. Khi chuyển sang tái sinh, CO2 được giải phóng và chất hấp phụ được dùng lại.
Nguyên liệu có hàm lượng CH4 trên 97% thể tích. Sau khi qua hơi nước, làm mát và hấp phụ biến thiên áp suất, hydro đạt độ tinh khiết từ 99,9% thể tích. Dòng CO2 cũng đạt mức từ 99,9%, có thể đem lưu trữ hoặc sử dụng.
Điểm gần với nông nghiệp nhất nằm ở danh sách nguyên liệu. Theo ông Rozario, công nghệ có thể dùng khí tự nhiên, khí thiên nhiên hóa lỏng (LNG) và biomethan từ nhà máy khí sinh học. Việc tích hợp thu giữ CO2 ngay trong sản xuất là điểm nổi bật, hướng tới nguồn hydro carbon thấp phục vụ chuyển dịch năng lượng.
Cần nói rõ giới hạn của tư liệu. Hội thảo không đưa ra dự án cụ thể nào dùng biomethan từ nông nghiệp ở Việt Nam. Do đó đây là một hướng tiềm năng. Nó cho thấy khí sinh học có thể đi xa hơn việc xử lí chất thải, nếu được tinh chế và đưa vào chuỗi sản xuất công nghiệp.
Doanh nghiệp nên bắt đầu từ đâu?
Hai lời khuyên từ hội thảo có thể áp dụng cho nhà máy phân bón. Thứ nhất, theo ông Rozario, doanh nghiệp cần đánh giá thực trạng và mức khả thi của nhà máy, nắm rõ mức phát thải, rồi mới chọn công nghệ.
Thứ hai, ông Lương Quang Huy, Trưởng phòng Quản lí phát thải khí nhà kính và Bảo vệ tầng ozone (Cục Biến đổi khí hậu), nhấn mạnh việc xác định nguồn phát thải và phương án giảm phải đi trước, thay vì chỉ nhìn vào cơ hội tạo tín chỉ carbon.
Ông Lê Văn Nghi, Chủ tịch kiêm Tổng Giám đốc QIS Global, còn xếp phân bón vào nhóm ngành có nhiều điều kiện thuận lợi để tiếp cận CCUS, bên cạnh dầu khí, xi măng, thép, hóa chất và nhiệt điện.
Ai trả giá cho phân bón carbon thấp?
Giai đoạn đầu, theo TS Nguyễn Thanh Tùng, Phó Viện trưởng Viện Dầu khí Việt Nam, CO2 chưa dễ tạo ra giá trị kinh tế trực tiếp. Ông đề xuất xây dựng chính sách khuyến khích và tạo thị trường cho sản phẩm có hàm lượng carbon thấp. Danh sách ông nêu gồm xi măng, điện và thép. Phân bón chưa được nhắc tên, nhưng logic áp dụng tương tự.
Đây là câu hỏi mở cho ngành nông nghiệp. Khi nhà máy đầu tư thêm để giảm phát thải, chi phí đó đi về đâu? Hội thảo chưa có lời đáp. Nhưng việc câu hỏi đã được đặt ra ngay từ đầu cho thấy phân bón sẽ không đứng ngoài cuộc chuyển đổi này.
