Lĩnh vực khí sinh học (Biogas) Châu Âu đang trong tư thế sẵn sàng tăng trưởng nhanh. Harmen Dekker, Giám đốc của Hiệp hội khí sinh học Châu Âu (tiếng Anh: European Biogas Association - EBA) từ tháng 4 năm 2020, cho biết sản lượng biogas và biomethane ở châu Âu đã tăng trưởng ổn định trong nhiều năm, nhưng EBA tin rằng sản lượng này có thể tăng lên gấp đôi vào năm 2030 và gấp bốn vào năm 2050.

“Tất cả báo cáo chuyên đề gần đây từ các tổ chức tư vấn như Hiệp hội Năng lượng Quốc tế (tiếng Anh: International Energy Association - IEA), Eurogas, Gas for Climate và CE delft đều dự đoán vào năm 2050, biomethane sẽ cung cấp 30 - 40% tổng nhu cầu khí đốt tại châu Âu, tương đương 95 đến 120 tỷ m³. Phần còn lại sẽ là hydro xanh”.

Dekker cho biết mục tiêu đến năm 2030 sẽ có 45 GW công suất điện được lắp đặt, tương đương sản lượng 39 tỷ m³. “Hiện tại, chúng tôi sản xuất 18 tỷ m³. Vì vậy, con số 39 tỷ m³ trên là cao hơn gấp đôi.”

Hiện nay, biogas chủ yếu được sử dụng để sản xuất điện, tuy nhiên, Dekker lưu ý rằng phần lớn sự tăng trưởng sẽ đến từ biomethane - nguồn thay thế trực tiếp cho khí đốt tự nhiên. “Các cơ chế hỗ trợ sản xuất điện dựa trên biogas sắp kết thúc, nhưng nhu cầu sử dụng khí đốt tái tạo ngày càng lớn.”

Xu Thế – Bio

Một điều chắc chắn rằng các công ty khí đốt và năng lượng lớn của châu Âu như Shell, Total và Engie (thành viên của EBA), đã chú ý và đang tham gia vào XU THẾ – BIO. “Engie đang đầu tư nhiều thời gian vào Pháp, trong khi Total đang đầu tư khắp châu Âu và Mỹ. Tất cả đều đang hướng tới việc xây dựng một danh mục đầu tư khí đốt đa dạng”, phát biểu bởi Dekker.

Theo Susanna Pflüger, người đã gia nhập EBA chín năm trước và từng làm việc cho Shell và Fuels Europe, hiệp hội các nhà máy lọc dầu, sự quan tâm của những tập đoàn năng lượng lớn trong ngành năng lượng đối với biogas đã tăng lên rõ rệt trong những năm gần đây. “Chúng tôi bắt đầu với hai người tại EBA vào chín năm trước và Eurogas [Hiệp hội các công ty khí đốt châu Âu] không có bất kỳ sự quan tâm đến chúng tôi. Vào thời điểm đó, chúng tôi nói không với ngành khí đốt mà chủ yếu hợp tác với các hiệp hội năng lượng tái tạo - những tổ chức xem khí đốt là kẻ thù.”

Giờ đây thời thế đã thay đổi, “Chúng tôi vẫn hợp tác với các hiệp hội năng lượng sinh học nhưng đồng thời cũng tăng cường hợp tác với ngành công nghiệp khí đốt.” Pflüger hoan nghênh ý kiến đóng góp của những tập đoàn năng lượng lớn. “Khi các công ty như Shell và các công ty lớn của Pháp làm việc với Ủy ban Châu Âu, họ đề cập đến biogas, điều đó giúp ích cho chúng tôi. Theo cách đó, chúng tôi được nhận diện nhiều hơn, nhận thức cộng đồng cũng được nâng cao. Các nhà hoạch định chính sách đang tích cực liên hệ với chúng tôi. Chúng tôi không cần phải giải thích thêm biogas là gì nữa.”

Không chỉ là năng lượng tái tạo

Biogas và biomethane là một lĩnh vực kinh doanh rất khác so với khí tự nhiên, các hoạt động sản xuất ở quy mô nhỏ hơn và được địa phương hóa hơn. Pflüger thừa nhận việc nhập khẩu nhiên liệu từ các châu lục khác hoặc thậm chí các nước khác là không có ý nghĩa về mặt môi trường, mặc dù bà cho biết thêm “bằng cách kết hợp các nguồn lực địa phương, các nhà máy chất thải sinh học có thể khá lớn.”

Liệu rằng các công ty lớn có thể thích ứng với mô hình kinh doanh trên để thành công trong thị trường này hay không? “Họ sẽ phải làm vậy”, Dekker phát biểu. “Thời kỳ của việc sản xuất tập trung quy mô lớn và chuỗi vận chuyển đường dài đã qua. Việc sản xuất năng lượng ngày càng trở nên phi tập trung và địa phương hóa.”

Theo Dekker, lĩnh vực biogas mang đến cho các tập đoàn lớn cơ hội lý tưởng để tham gia nhiều hơn ở cấp địa phương. Ông lưu ý: “Biogas không chỉ là về năng lượng tái tạo. Chúng tôi sản xuất khá nhiều về năng lượng tái tạo - ví dụ như sản lượng khí tái tạo đủ để cung cấp cho cả một quốc gia như Bỉ - nhưng chúng tôi còn làm được nhiều hơn thế. Chúng tôi đưa ra giải pháp cho vấn đề rác thải. Chúng tôi hỗ trợ ngành nông nghiệp. Chúng tôi giúp gia tăng tính đa dạng sinh học của đất.”

Dekker cho biết, các công ty biogas “đã tham gia vào cộng đồng tại địa phương và là một phần của nền kinh tế tuần hoàn. Đây chính là lý do tại sao các công ty lớn đang đầu tư vào lĩnh vực này. Họ biết chúng tôi là những nhà phát triển năng lượng xanh trong xã hội và mong muốn có thể cùng thực hiện vai trò đó. Đồng thời, việc họ đầu tư vào lĩnh vực này cho thấy chúng tôi chuyên nghiệp và có nhiều tiềm năng. Chúng tôi cần họ để tăng tốc.”

Cách tiếp cận công nghệ - Trung lập

Tuy nhiên, lĩnh vực này vẫn phải đối mặt với những nút thắt nghiêm trọng. Pflüger cho biết mặc dù biogas và biomethanee đã được chú ý nhiều hơn, nhưng các nhà hoạch định chính sách châu Âu vẫn tập trung chủ yếu vào việc thúc đẩy điện tái tạo và hydro. “Họ nói rằng họ trung lập về công nghệ, nhưng về các quy định thì không. Họ lựa chọn một số công nghệ nhất định làm người chiến thắng. Họ nói về hội nhập ngành, nhưng họ vẫn chưa sử dụng biogas một cách toàn diện”.

Lấy một ví dụ, Pflüger đề cập đến các tiêu chuẩn CO₂ cho ô tô, mà tiêu chuẩn đó dựa trên lượng khí thải từ ống xả thay vì đánh giá toàn bộ vòng đời (LCA) hoặc phân tích dựa trên phương pháp Well-to-wheel. “Họ chỉ nhìn vào những gì chiếc xe đang thải ra, chứ không phải những gì đã được đưa vào nó. Nhưng hơn 50% việc sản xuất điện ở cấp độ EU vẫn dựa trên nhiên liệu hóa thạch. Họ không suy xét đến điều đó. Đối với khí đốt, họ muốn biết lượng phát thải trong toàn bộ vòng đời, nhưng đối với điện, họ không quan tâm đến việc nó được sản xuất như thế nào. Đó là một vấn đề lớn đối với chúng tôi. Có vẻ như họ muốn ngừng sử dụng biogas và biomethanee trong lĩnh vực vận chuyển”.

Theo Pflüger, Ủy ban châu Âu bị chia rẽ về các chính sách vận tải. “DG MOVE (Tổng Giám đốc Bộ Giao thông Vận tải) không đề cập gì về lượng phát thải. Vấn đề này được xử lý bởi DG CLIMA (Tổng Giám đốc Khí hậu), tổ chức có cái nhìn rất cụ thể về khả năng phát thải bằng không (zero emission). Tuy nhiên, DG CLIMA dường như không tin rằng lĩnh vực của chúng tôi có thể mở rộng quy mô. ”

Dekker lập luận rằng việc sử dụng biogas trong vận chuyển là một cơ hội lớn về chống biến đổi khí hậu ở thời điểm hiện tại. “Ô tô chạy bằng biogas có lượng phát thải carbon thấp hơn bất kỳ loại xe điện nào. Chúng rẻ hơn và đã có sẵn. Công nghệ này có ở đâu, ô tô có thể sử dụng ở đó và có phạm vi hoạt động xa hơn xe chạy pin. Trong vận tải hàng hải và vận tải nặng, bạn có thể sử dụng LNG sinh học (Bio-LNG). Đây là giải pháp tốt nhất mà chúng ta có lúc này”.

Khả năng sãn có và khả năng mở rộng quy mô

Dekker thừa nhận rằng việc tất cả sự chú ý hiện đang đổ dồn vào hydro xanh cũng đang làm cho lĩnh vực biogas “có phần ghen tị”. “Hydro xanh là tốt, chúng tôi không có tranh cãi về điều đó. Nhưng để đạt được mức độ trung hòa carbon vào năm 2050, chúng ta cần bắt đầu ngay từ bây giờ, không phải chỉ đợi hydro xanh mở rộng quy mô, điều này sẽ mất rất nhiều năm. Chúng ta nên bắt đầu với những công nghệ sẵn có và có thể mở rộng, như công nghệ của chúng tôi”.

Tuy nhiên ông cũng rất lạc quan rằng biogas và biomethanee sẽ được tiếp tục công nhận là các giải pháp trong gói “Fit for 55” sắp tới mà Ủy ban Châu Âu dự kiến sẽ trình vào tháng 6, và sẽ vạch ra các biện pháp nhằm hiện thực hóa Thỏa thuận Xanh của EU (EU Green Deal). Bên cạnh việc tăng giá CO₂ cao hơn, EBA đang kêu gọi một mục tiêu mới trong lĩnh vực khí đốt tái tạo. Họ muốn 11% khí đốt sử dụng sẽ được tái tạo vào năm 2030, cùng với mục tiêu nhỏ hơn như 3% đối với hydro tái tạo và 8% đối với biomethanee. (tham khảo , Gas for Climate/Guidehouse, tháng 1 năm 2021.)

Mặc dù chưa rõ mục tiêu này có thể thực hiện được hay không, nhưng “mọi người đang bắt đầu nhận ra rằng hydro không phải là một viên đạn bạc (silver bullet)”, Dekker cho biết. Ông cũng chỉ ra rằng điện khí hóa trong lĩnh vực xây dựng không đơn giản như mọi người từng nghĩ. “Tại Hà Lan, một báo cáo vừa được công bố cho thấy chi phí đổ xăng trung bình là €40.000 cho mỗi hộ gia đình. Với một ngôi làng gồm 1.500 gia đình, chi phí này sẽ là €60 triệu. Với số tiền đó, bạn có thể cung cấp nhiên liệu xanh cho hơn 10.000 gia đình.

Châu Âu "Dẫn đầu quốc tế" về Biogas

Theo Harmen Dekker, “Châu Âu chắc chắn đi trước quốc tế” về việc sản xuất biogas, nhưng các châu lục khác đang dần bắt kịp.

Biogas ở Mỹ đang bùng nổ. Ở Brazil và Nam Mỹ nói chung, lĩnh vực này đang phát triển. Ở châu Á, nhiên liệu hóa thạch vẫn nhận được nhiều sự hỗ trợ từ Chính phủ, nhưng rất nhiều ứng dụng về biogas cũng dần trở nên phổ biến.

Việc sản xuất biogas và biomethanee của châu Âu như hình 1 đã cho thấy sự tăng trưởng ổn định trong nhiều năm, với việc sản xuất ngày càng chuyển dịch từ biogas (thường được sử dụng để sản xuất điện) sang biomethanee (thay thế trực tiếp cho khí đốt tự nhiên).

Nguồn: 

Nguồn: 

Năm 2020, các công ty châu Âu đã sản xuất 167 TWh tương đương 15,8 tỷ m3 biogas và 26 TWh tương đương 2,43 tỷ m3 biomethanee. Trong khi thị trường biogas đang đình trệ, sản lượng biomethanee tăng 15% so với năm 2019. Cho đến nay, Đức được xem là nhà sản xuất biomethanee lớn nhất, với 232 nhà máy. Kế đến là Pháp, với 123 nhà máy, theo sau là Anh với 99 nhà máy.

Đức dẫn đầu một phần nhờ vào các khoản trợ cấp lớn cho các cơ sở biogas sử dụng cây năng lượng trong quá khứ. Nhưng chính sách hỗ trợ này hiện đã kết thúc.

Dựa trên Báo cáo thống kê của EBA, có “một xu hướng rõ ràng trong việc sử dụng nguyên liệu để sản xuất biomethanee: năm 2013 chứng kiến sự khởi đầu của sự dịch chuyển từ cây năng lượng sang phụ phẩm nông nghiệp, chất thải sinh học và đô thị, và bùn thải (Hình 2). Từ năm 2017, hầu như không có nhà máy mới sử dụng cây năng lượng được xây dựng”.

Theo EBA, có sự đồng thuận mạnh mẽ từ các đơn vị nghiên cứu độc lập, chẳng hạn như IEA, rằng “sự kết hợp giữa lĩnh vực biogas và biomethanee gần như có thể tăng gấp đôi sản lượng vào năm 2030 và đến năm 2050, sản lượng thậm chí có thể tăng gấp bốn lần.

Sản lượng biogas và biomethanee tiềm năng được tính toán cho năm 2030 (Hình 3) có thể lên tới 44 tỷ m3, tương đương 467 TWh.”

Nguồn: 

Lược dịch: Hồ Hữu Tâm

Tham khảo: