Thoát khí mê tan (Methane slip) là gì?
Trong số 275 tàu được đặt đóng mới trên toàn thế giới trong năm 2022 thì có đến 222 tàu sử dụng LNG làm nhiên liệu, chiếm 82%. Mặc dù LNG đã trở thành một trong những giải pháp được thảo luận nhiều nhất đối với con đường loại bỏ cacbon của ngành vận tải biển, nhưng lượng khí mê-tan thoát ra không mong muốn trong quá trình đốt cháy LNG là lập luận chính của những người phản đối lấy “LNG làm nhiên liệu cho ngành hàng hải”. Vậy “Thoát khí mê tan” chính xác là đề cập đến điều gì?
“Phát thải khí nhà kính” là một chủ đề thảo luận chính trong ngành vận tải biển, trong đó CO2 là vấn đề thường gặp phải nhất. Tuy nhiên, CO2 không phải là khí gây hiệu ứng nhà kính duy nhất đang thúc đẩy sự biến đổi khí hậu trên toàn cầu. Có nhiều loại khí khác đã góp phần đáng kể vào sự nóng lên của trái đất cho đến nay, bao gồm oxit nitơ và khí mê-tan. Khí mê-tan (chiếm phần lớn trong LNG) là khí gây hiệu ứng nhà kính tồi tệ hơn 80 lần so với CO2, điều này khiến cho việc giảm thiểu sự thoát khí mê-tan trở nên quan trọng.
Số liệu về khí thải mê tan
- Năm 2018, khí mê-tan đóng góp 17,3% tổng lượng khí thải của thế giới.
- Năm 2020, khí mê-tan (CH4) chiếm khoảng 11% tổng lượng khí nhà kính của Hoa Kỳ từ các hoạt động của con người, bao gồm rò rỉ từ các hệ thống khí đốt tự nhiên.
- Lượng khí thải nhà kính – bao gồm CO2, mêtan và oxit nitơ – của ngành hàng hải (gồm quốc tế, nội địa và đánh bắt cá) đã tăng từ 977 triệu tấn năm 2012 lên 1.076 triệu tấn vào năm 2018 (tăng 9,6%), theo dữ liệu của IMO.
“Thoát khí metan – Methan slip” là gì?
Thiết bị sử dụng khí tự nhiên làm nhiên liệu thường được thiết kế để có hiệu suất đốt cháy ít nhất là 98%. Điều này cũng có nghĩa là 2% khí mê-tan còn lại được thoát ra dưới dạng khí không cháy hết. Điều này được gọi là thoát khí mêtan.
Nói một cách đơn giản hơn, thoát khí mê-tan là lượng nhiên liệu không được đốt cháy hết trong động cơ của tàu. Mặc dù thoát khí mê-tan nói chung chiếm một tỷ lệ nhỏ trong nhiên liệu được sử dụng, nhưng trong các hoạt động có sử dụng một lượng năng lượng lớn thì thoát khí mê-tan có thể là một nguồn phát thải chính.
Điều gì gây ra thoát khí mê tan?
Lượng khí thải mêtan bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố bao gồm loại động cơ, chu kỳ làm việc của động cơ, tốc độ, tải và nhiên liệu được dùng. Stamatis Fradelos từ DNV Hellas S.A. đã giải thích rằng thoát khí mê-tan là do hai nguyên nhân chính:
- Do thể tích chết ở dạng kẽ hở giữa các bộ phận của xi lanh;
- Do quá trình cháy không hoàn toàn dạng tắt dần ở phần lạnh nhất của buồng đốt.
Dù là do rò rỉ qua các vòng đệm của pít-tông hoặc do quá trình đốt cháy không hết thì thoát khí mê-tan xảy ra khi khí không được đốt cháy thoát ra từ động cơ.
Thoát khí mê-tan: Lập luận chính chống lại việc dùng LNG làm nhiên liệu cho tàu biển
Ưu điểm chính của LNG làm nhiên liệu cho tàu biển là công nghệ liên quan đến nó đã phát triển so với các nhiên liệu lựa chọn khác, điều này cho phép bắt đầu quá trình loại bỏ khí cacbon trong vận tải biển có thể thực hiện được ngay. Với việc LNG giúp cắt giảm 23% lượng khí thải nhà kính so với nhiên liệu cho tàu biển dựa trên dầu mỏ hiện nay, và do tính cấp thiết phải hành động để giảm lượng khí thải trong vận tải biển ngày nay mà không cần phải đợi một thập kỷ hoặc lâu hơn nữa như đối với các loại nhiên liệu khác chưa được thử nghiệm và chưa được chứng minh. Phản ánh những lợi ích này, Báo cáo Triển vọng LNG của Shell 2022 cho thấy LNG đang ngày càng được sử dụng nhiều hơn để giảm lượng khí thải từ vận tải biển, với 30% đơn đặt hàng đóng tàu lớn mới (tính theo tổng trọng tải) là dành cho tàu chạy bằng nhiên liệu LNG trong năm 2021 và con số này đã tăng lên 82% trong năm 2022.
Mặc dù có sẵn ngay lập tức, nhưng LNG đã phải đối mặt với những chỉ trích về vai trò của nó trong các kế hoạch loại bỏ khí cacbon đầy tham vọng của ngành vận tải biển, với việc các bên liên quan trong ngành nhận ra rằng họ phải giải quyết các vấn đề bất lợi về khí thải mêtan. Cụ thể hơn, những người chỉ trích việc chọn LNG như một loại nhiên liệu cho tàu biển nhấn mạnh rằng việc giảm phát thải ở mức độ nêu trên chỉ áp dụng cho các động cơ hai thì, áp suất cao và rằng lượng khí mê-tan phát thải từ các tàu chạy bằng nhiên liệu LNG có khả năng tương đương với lượng phát thải từ các tàu chạy bằng nhiên liệu truyền thống.
Như đã giải thích, 85%-95% của LNG là khí mê-tan, một loại khí nhà kính đã góp phần vào sự nóng lên toàn cầu. Do đó, bất kỳ sự phát thải khí mê-tan nào cũng sẽ làm giảm lợi ích môi trường từ việc sử dụng LNG làm nhiên liệu cho tàu biển. Cùng với điều này, một báo cáo của Ngân hàng Thế giới năm 2021 cho thấy LNG không thể chiếm một tỷ lệ lớn trong hỗn hợp các loại nhiên liệu được sử dụng vào năm 2050 do cường độ carbon cao của nó.
Thoát khí mê-tan: Diễn biến mới nhất
Đầu năm 2022, nhóm vận động hành lang Giao thông & Môi trường, từ lâu đã bày tỏ sự phản đối việc sử dụng LNG làm nhiên liệu thân thiện với môi trường, đã tiết lộ kết quả điều tra về một con tàu ở Cảng Rotterdam, cảng lớn nhất của Châu Âu. Bằng cách sử dụng một máy ảnh tiên tiến với bộ lọc đặc biệt để phát hiện khí hydrocarbon, các hình ảnh cho thấy một lượng đáng kể khí mê-tan chưa cháy hết đã được thải vào khí quyển (xem thêm tại: https://youtu.be/B1cSn7u9Q2c).
“Khoảng 80% lượng LNG được các tàu của Châu Âu sử dụng hiện nay đã gây ảnh hưởng xấu đến khí hậu hơn so với nhiên liệu mà chúng thay thế, do việc giải phóng loại khí này làm nóng trái đất lên hơn 80 lần so với carbon dioxide”
…nhóm này lưu ý rằng, ngay cả khi các công ty có thể quảng cáo rằng các tàu LNG của họ làm giảm lượng khí thải CO2 thì việc thiếu thông tin về lượng khí thải mê tan có thể bị coi là một sự tẩy rửa xanh.
Vào tháng 5 năm 2019, IMO đã lập bảng “xem xét thêm các đề xuất cụ thể để giảm thoát khí mê-tan” như một trong những vấn đề sẽ được thảo luận trong các phiên làm việc của mình, nhưng chưa có quy định pháp lý nào được áp dụng để cung cấp cho các nhà khai thác hoặc nhà chế tạo, Ông Panagiotis Mitrou, Giám đốc Khí đốt Toàn cầu, LR cho biết các tiêu chuẩn phù hợp sẽ khuyến khích giảm thiểu sự thoát khí mê-tan.
Làm thế nào có thể ngăn ngừa việc thoát khí mê-tan?
Khi phải dùng khí tự nhiên để làm nhiên liệu, việc cải thiện hiệu suất của động cơ đốt trong là rất quan trọng. Thật vậy, người ta thường thấy các nhà chế tạo động cơ đang quảng bá các thiết kế động cơ tiên tiến của họ nhằm giảm sự thoát khí mê-tan. Điều này có thể được thực hiện bằng cách bổ sung công nghệ tiên tiến, chẳng hạn như tái tuần hoàn khí thải hoặc bằng cách thiết kế lại động cơ để thân thiện với môi trường hơn.
Tuy nhiên, nhận thức chung về phát thải khí mê-tan vẫn còn thấp – thường đi kèm với một báo cáo sai lệch về việc giảm phát thải khí CO2- cũng như thiếu động lực pháp lý như đã nêu ở trên. Các quy định về tính toán EEDI và CII hiện tại đã không tính đến bất kỳ lượng khí thải mê-tan tiềm ẩn nào, vì vậy các nhà khai thác các đội tàu sẽ không có lý do thuyết phục để tìm hiểu sâu và đầu tư vào các công nghệ giảm phát thải khí mê-tan.
——————————————-
