Châu Âu đẩy mạnh sản xuất biogas để giảm phụ thuộc vào khí đốt Nga

Đăng ngày: 18/05/2022

Chi Phương

Khủng hoảng Ukraina đã kéo theo cuộc khủng hoảng năng lượng. Với 45 % khí đốt nhập khẩu từ Nga, bài toán đặt ra cho châu Âu là làm sao có thể giảm phụ thuộc vào các tập đoàn năng lượng thân điện Kremlin. Một trong những chiến lược quan trọng đó là tăng sản xuất khí sinh học (biogas) lên gấp 10 lần trong những năm tới. 

Tại một nông trại ở Ramboullet, ngoại ô Paris, một số nông dân tham gia vào phong trào châu Âu “đấu tranh” thoát khỏi lệ thuộc vào khí đốt của Nga. Từ những nguyên liệu bỏ đi như bã ngô, vỏ trấu, vỏ hành, bã mía, phân động vật và các chất thải nông nghiệp khác, ông Christophe Robin cùng với 5 người khác đầu tư gần 5 triệu euro, xây dựng một cơ sở sản xuất khí sinh học, hay còn gọi là biogas và chuẩn bị xây dựng thêm một cơ sở mới để tăng nguồn cung khí đốt sinh học. Ông Robin trả lời trên AP như sau : 

“Trong bối cảnh hiện nay, tôi cho rằng tương lai cho ngành công nghiệp biogas ở Pháp khá rộng mở. Chúng ta có thể thấy nhiều dự án được triển khai hơn nữa. Nếu chúng ta muốn tiêu thụ năng lượng xanh và giảm nguồn cung từ khí đốt của Nga, chúng ta không thực sự có lựa chọn và chúng ta phải tìm ra giải pháp thay thế.”  

Các cơ sở sản xuất biogas của ông Robin có thể đáp ứng nhu cầu của 2.000 gia đình trong khu vực. Khí sinh học (biogas, gồm 60 % khí metan và 40 % CO2) được tạo ra từ quá trình ủ men. Sau khi được xử lý tách CO2 và trở thành biometan, khí này sẽ được bơm vào mạng lưới khí đốt của khu vực, chủ yếu dùng để sưởi ấm nhà, bệnh viện và bể bơi của địa phương. 

Nông dân“lấn sân” sản xuất năng lượng 

Giống như các cơ sở sản xuất khí đốt sinh học khác ở châu Âu, tại Pháp chủ yếu là các cơ sở nhỏ, do nông dân xây dựng theo quy mô canh tác nông nghiệp. Những năm gần đây lĩnh vực này đã phát triển mạnh, số cơ sở sản xuất khí sinh học đã tăng từ 44 cơ sở vào năm 2017 lên đến 365 cơ sở vào năm 2021. Lượng khí biometan bổ sung vào mạng lưới khí đốt của Pháp đã tăng gấp đôi và cung cấp năng lượng cho 362 000 hộ (gia đình) trong năm 2021. Công suất của các cơ sở này lên đến 6,4 TWh (triệu Kwh) mỗi năm. 

Từ khi chiến tranh Ukraina nổ ra, chính phủ Pháp đã thực hiện một số biện pháp nhằm thúc đẩy phát triển sản xuất ngành này thông qua các gói hỗ trợ tài chính. Pháp đặt mục tiêu vào năm 2028, việc sản xuất khí biometan sẽ đạt 14 đến 22 Twh mỗi năm. 

Vào tháng 3/2022, Hiệp hội khí sinh học châu Âu ( European Biogas Association) cho biết Liên Hiệp Châu Âu có thể nhanh chóng mở rộng quy mô sản xuất khí sinh học để có thể tiếp ứng vào mạng lưới cung cấp khí đốt cho châu lục thông qua chương trình. Thông qua khoản đầu tư lên đến 83 tỷ euro, thấp hơn nhiều so với hàng trăm triệu đô la trả cho khí đốt của Nga mỗi ngày, Liên Âu xây dựng chương trình RepowerEU, đặt mục tiêu tăng sản lượng khí sinh học gấp 10 lần vào năm 2030 và có thể thay thế khoảng 10 % lượng khí đốt nhập từ Nga. (Khí đốt tái tạo có thể thay thế 3,5 tỷ mét khối khí (Bcm) đốt tự nhiên của Nga và 35 Bcm vào năm 2030.) 

Khủng hoảng Ukraina thúc đẩy phát triển biogas

Nói đến năng lượng tái tạo, năng lượng xanh, đây không phải là một khái niệm mới mẻ. Đã từ lâu nhiều quốc gia xây dựng các chương trình nhằm thúc đẩy sản xuất năng lượng xanh, hướng tới phát triển bền vững, như là sản xuất khí đốt sinh học, tuy nhiên, theo chuyên gia nghiên cứu về năng lượng châu Âu Nguyễn Phúc Vinh, tại viện nghiên cứu Jacques Delors, việc tăng cường đầu tư vào khí sinh học đã được các quốc gia quan tâm nhiều hơn từ khi chiến tranh Ukraina nổ ra, đặc biệt là châu Âu. Ông cho biết : 

“Hiện nay, châu Âu vẫn phụ thuộc rất nhiều vào khí đốt tự nhiên của Nga, lý do đầu tiên đó là về vấn đề kinh tế, khí đốt của Nga rẻ và mối lợi từ kinh tế khiến nhiều quốc gia khó lòng bỏ qua. 

Nói đến khuynh hướng phát triển xây dựng các cơ sở sản xuất năng lượng tái tạo, đúng là xu hướng này đã được thúc đẩy rõ rệt bởi ý định thay thế năng lượng Nga. Và theo đó, nếu chúng ta nhìn vào các giải pháp khoa học, việc sản xuất biogas là một trong những lựa chọn khả thi, bên cạnh việc phát triển năng lượng từ gió và mặt trời. 

Cụ thể, biogas là gì ? Đó là quá trình tạo ra khí sinh học, khí mê tan từ các chất thải nông nghiệp thông qua quá trình metan hoá. Loại khí này sau đó sẽ được bơm vào hệ thống khí đốt đã có sẵn. Và mục tiêu hiện này đó là thay thế khí đốt tự nhiên của Nga bằng khí sinh học. Tuy nhiên, tôi cho rằng chúng ta vẫn cần thêm thời gian để có thể đặt cược hoàn toàn vào biogas.” 

Tiềm năng biogas của châu Âu

Cơ quan nghiên cứu năng lượng Energy Digest Europe cho biết hiện nay, hơn 60 % các cơ sở sản xuất khí đốt sinh học nằm ở châu Âu và Bắc Mỹ. Riêng châu Âu, có khoảng 20 000 cơ sở, phần lớn nằm ở Đức. Vào năm 2020, 91 cơ sở mới được xây dựng tại châu Âu. Con số này tăng gấp 13 % lên đến 992 cơ sở mới, đi vào hoạt động từ tháng 8 năm 2021.  

Theo cơ quan nângp lượng quốc tế (AEI), tiềm năng sản xuất khí sinh học ở châu Âu có thể lên đến 1.350 TWh do có sẵn nguồn nguyên liệu dễ phân huỷ lớn.  

Ngành công nghiệp này có nhiều triểu vọng phát triển, Pháp và Ý hiện được xem là hai nước có thể dẫn đầu trong tương lai. Theo nghiên cứu của Gas Climate, sản lượng khí đốt sinh học có thể đạt 98 bcm vào năm 2050, tức là tăng 4800 % so với mức hiện nay.  

Đối mặt với cuộc khủng hoảng năng lượng, khí sinh học và biometan chiếm ưu thế, để phát triển hơn so với khí hydrogen, do giá thành rẻ hơn. Các lò phân huỷ kỵ khí (gesteur anaérobie) đã được xây dựng từ nhiều thập kỷ qua và cũng đã phát triển nhiều công nghệ tương ứng. Việc triển khai xây dựng các cơ sở mới có thể được thực hiện ngay lập tức. Hơn nữa, việc chuyển đổi khí sinh học sang khí biometan không đòi hỏi nhiều cơ sở hạ tầng. Khí biometan có thể được vận chuyển thông qua hệ thống đường ống khí đốt (hoá thạch) có sẵn mà không cần phải lắp đặt hay xây dựng một chuỗi cung ứng riêng. 

Những bất cập…

Tuy nhiên, Euroactiv cho biết, để đạt được mục tiêu tự cung 30 % khí đốt cho châu lục, Liên Âu cần xây dựng thêm 5000 cơ sở sản xuất khí sinh học. Ngoài ra chưa kể đến các rủi ro đi kèm với công nghệ này. Ông Nguyễn Phúc Vinh cho rằng các kế hoạch của châu Âu đề ra có thể quá tham vọng, về mục tiêu gia tăng sản xuất khí tự nhiên cũng như mục tiêu thay thế dần khí đốt của Nga. Khí sinh học được tạo ra từ các chất thải nông nghiệp, do vậy nếu tăng sản xuất khí biogas, thì cần nhiều chất thải hơn và điều này tác động không nhỏ đến nông nghiệp hiện nay. Chuyên gia năng lượng nhấn mạnh :

 “Tôi muốn nhắc lại rằng là mục đích của nông nghiệp trước hết vẫn là trồng trọt và chăn nuôi và không nên làm lệch hướng đi của nông nghiệp để chuyển sang sản xuất năng lượng. Tôi cho rằng, nên sản xuất khí từ các chất thải nông nghiệp, nhưng điều này không cho phép phát triển một hình thức chủ nghĩa sản xuất (productivisme), ưu tiên sản xuất biogas hơn là làm nông nghiệp. Tôi cho rằng cần phải thận trọng nhưng cũng không thể xem thường việc phát triển biogas vì đây là một giải pháp năng lượng về lâu về dài. Mục đích mà chúng ta nên hướng tới đó là không để sản xuất biogas lấn át sản xuất nông nghiệp”. 

Việc phát triển quy mô sản xuất khí sinh học gặp phải rào cản lớn đó là sự phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu từ nông nghiệp. Tại Đức, Cơ quan Môi trường Đức (German Environment Agency) cho biết hiện nay 80 % nguyên vật liệu được sử dụng để sản xuất khí sinh học là từ các loài thực vật được trồng riêng cho mục đích này.  

Theo chuyên gia chuyển đổi năng lượng Joelle Thomas, việc sử dụng một loại cây lương thực, như cây ngô chẳng hạn, để sản xuất năng lượng là một vấn đề nan giải, nhất là trong bối cảnh khủng hoảng an ninh lương thực, thiếu nguồn cung lúa mì lúa mạch và ngô do chiến tranh Ukraina và lạm phát giá lương thực. Đây là một trong những lý do khiến khí sinh học chưa đạt nhiều tăng trưởng như các loại năng lượng tái tạo khác.  

Ngoài ra, việc sản xuất khí sinh học còn gặp phải nhiều bất cập khác. Để xây dựng các lò phân huỷ kỵ khí, cần phải sử dụng diện tích đất nông nghiệp tương đối lớn, và đôi khi có thể ảnh hưởng đến cuộc sống của người dân tại các khu vực lân cận. Ông Nguyễn Phúc Vinh cho biết thêm : 

“Khi sử dụng một loại công nghệ nào đó luôn tồn tại những rủi ro. Đối với biogas, nếu có sự cố xảy ra, và nhất là khi nói đến khí đốt thì đó là nguy cơ xảy ra cháy nổ. Dĩ nhiên chúng ta cần phải có những biện pháp giám sát kỹ lưỡng để đảm bảo an toàn tại nơi sản xuất. Những vấn đề này không thuộc trách nhiệm của nông dân sản xuất biogas mà là của các nhà khoa học nghiên cứu về khí.”  

Theo ông Nguyễn Phúc Vinh, để giảm sự phụ thuộc của châu Âu vào khí đốt, bên cạnh giải pháp biogas, người dân châu Âu có thể thực hiện các biện pháp bền vững khác như : giảm tiêu thụ khí đốt, cải tạo hệ thống giữ nhiệt của nhà, sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo khác như điện từ năng lượng mặt trời để sưởi nhà.