Công nghiệp thải ra khí nhà kính chủ yếu nào? Cách giảm phát thải khí nhà kính trong công nghiệp

Phát thải khí nhà kính (KNK) từ ngành công nghiệp có tác động rất lớn đối với biến đổi khí hậu toàn cầu. Việc hiểu rõ nguồn gốc và đi tìm câu trả lời cho câu hỏi “Công nghiệp thải ra khí nhà kính chủ yếu nào?” là bước đầu tiên để đề ra các giải pháp giảm thiểu hiệu quả. Trong bài viết này, hãy cùng KNA CERT phân tích các loại khí nhà kính chủ yếu do ngành công nghiệp thải ra, các ngành công nghiệp có mức phát thải cao nhất và đề xuất các giải pháp giảm phát thải khí nhà kính trong công nghiệp.

Ngành công nghiệp thải ra khí nhà kính chủ yếu nào?

Hoạt động công nghiệp, đặc biệt là sản xuất và tiêu thụ năng lượng, đóng vai trò quan trọng trong việc phát thải khí nhà kính ra môi trường. Những loại khí thải này chủ yếu xuất phát từ quá trình đốt nhiên liệu hóa thạch, sử dụng nguyên liệu trong sản xuất, và các phản ứng hóa học công nghiệp. Dưới đây là các loại khí nhà kính chính mà ngành công nghiệp thải ra và nguồn gốc cụ thể của chúng:

1. Carbon Dioxide (CO2)

CO2 là khí không màu, không mùi và không duy trì sự cháy. Trong bầu khí quyển, CO2 hấp thụ và giữ nhiệt từ bức xạ mặt trời, làm tăng nhiệt độ Trái Đất. Mặc dù CO2 không phải là khí nhà kính mạnh nhất (so với CH4 hay N2O) nhưng lại có thời gian tồn tại trong khí quyển đến hàng trăm năm. Vậy nên nó có tác động rất lớn đến hiệu ứng nhà kính và biến đổi khí hậu. Hiện nay, CO2 là khí nhà kính có mức phát thải cao nhất trong công nghiệp, chủ yếu đến từ việc đốt cháy nhiên liệu hóa thạch như than đá, dầu mỏ và khí tự nhiên. Các hoạt động công nghiệp tạo ra CO₂ bao gồm:

• Sản xuất năng lượng: Các nhà máy nhiệt điện than, dầu và khí tự nhiên đốt nhiên liệu để tạo ra điện năng, dẫn đến lượng lớn CO₂ phát thải vào khí quyển.
• Công nghiệp xi măng: Quá trình nung đá vôi để tạo clinker (thành phần chính của xi măng) giải phóng lượng CO₂ đáng kể.
• Luyện kim (sản xuất sắt, thép): Việc sử dụng than cốc trong lò cao để khử oxit sắt thành sắt nguyên chất tạo ra một lượng lớn khí CO₂.
• Các quy trình hóa chất: Một số ngành công nghiệp hóa chất, như sản xuất amoniac và axit nitric, cũng tạo ra CO₂ như một sản phẩm phụ của quá trình phản ứng hóa học.

2. Methane (CH4)

Khí Methane (CH4) là một loại khí nhà kính có khả năng giữ nhiệt cao hơn nhiều so với CO2. Cụ thể, trong khoảng thời gian 20 năm, CH4 có tiềm năng làm nóng Trái Đất cao hơn CO2 khoảng 80-90 lần, và trong khoảng 100 năm, tác động của nó vẫn mạnh hơn CO2 khoảng 25-30 lần. CH4 có thời gian tồn tại trong khí quyển ngắn hơn, trung bình khoảng 10-12 năm trước khi bị phân hủy, nhưng trong thời gian đó, nó đã tác động đáng kể vào việc gia tăng nhiệt độ toàn cầu, đặc biệt là trong ngắn hạn. Trong công nghiệp, CH4 được phát thải từ:

• Sản xuất và vận chuyển than đá, dầu mỏ và khí tự nhiên: Trong quá trình khai thác than, khí metan bị giữ trong các mỏ than sâu có thể thoát ra không khí. Tương tự, trong quá trình khai thác và vận chuyển dầu khí, CH₄ có thể bị rò rỉ từ đường ống hoặc các giếng khoan.
• Hoạt động xử lý chất thải: Các bãi chôn lấp rác thải hữu cơ và hệ thống xử lý nước thải có thể tạo ra khí metan do quá trình phân hủy sinh học trong điều kiện thiếu oxy.

3. Nitrous Oxide (N2O)

Nitrous Oxide (N2O) là một loại khí nhà kính có khả năng giữ nhiệt cực kỳ mạnh. Các nhà khoa học lo ngại vì N2O tồn tại trong khí quyển tới 117 năm, là khí nhà kính mạnh gấp 273 lần so với CO2. Đây là tác nhân lớn thứ 3 gây ra hiện tượng nóng lên toàn cầu sau CO2 và khí CH4. Điều này có nghĩa là mặc dù N2O tồn tại với nồng độ thấp hơn trong khí quyển, nhưng mỗi phân tử N2O có thể hấp thụ và giữ lại lượng nhiệt nhiều hơn gấp hàng trăm lần so với một phân tử CO2. Nguồn phát thải N2O trong công nghiệp bao gồm:

• Sản xuất phân bón hóa học: Trong quá trình sản xuất và sử dụng phân bón chứa nitơ, một phần nitơ bị phân hủy tạo thành N₂O.
• Công nghiệp hóa chất: Quá trình sản xuất axit nitric (sử dụng trong phân bón và thuốc nổ) thải ra N₂O như một sản phẩm phụ.
• Đốt nhiên liệu hóa thạch: Một số ngành công nghiệp sử dụng nhiên liệu hóa thạch với nhiệt độ cao cũng có thể phát thải N₂O do phản ứng hóa học trong quá trình cháy.

4. Các hợp chất Fluorinated gases (khí F)

Fluorinated gases, còn gọi là khí F, là một nhóm khí nhà kính nhân tạo được tạo ra chủ yếu trong các quy trình công nghiệp. Chúng có khả năng giữ nhiệt trong khí quyển cực kỳ mạnh, với tiềm năng gây hiệu ứng nhà kính cao hơn CO₂ hàng nghìn lần. Do thời gian tồn tại lâu trong khí quyển và khả năng hấp thụ bức xạ nhiệt cao, khí F tác động mạnh vào hiện tượng nóng lên toàn cầu mặc dù nồng độ của chúng trong khí quyển thấp hơn so với CO₂. Các loại khí trong nhóm này bao gồm:

• Hydrofluorocarbon (HFCs): Đây là hợp chất khí được cấu tạo từ các nguyên tử Hydro (H), Fluor (F) và Carbon (C). Được sử dụng chủ yếu trong hệ thống làm lạnh, điều hòa không khí, và sản xuất bọt xốp cách nhiệt.
• Perfluorocarbons (PFCs): Là hợp chất khí được cấu tạo từ các nguyên tử Carbon (C) và Fluor (F). Phát thải từ ngành công nghiệp nhôm và sản xuất chất bán dẫn.
• Sulfur hexafluoride (SF6): Một trong những khí nhà kính mạnh nhất, được sử dụng làm chất cách điện trong hệ thống điện cao áp và một số thiết bị công nghiệp.
• Nitrogen Trifluoride (NF3): Được sử dụng trong sản xuất màn hình phẳng, pin mặt trời và chất bán dẫn, có khả năng giữ nhiệt mạnh gấp hàng nghìn lần so với CO2.

Tóm lại, ngành công nghiệp là một trong những nguồn phát thải khí nhà kính lớn nhất, với CO2, CH4,N2O và các hợp chất Flour là những tác nhân chính gây ra biến đổi khí hậu. Việc giảm thiểu phát thải từ các ngành công nghiệp đòi hỏi chuyển đổi sang công nghệ sạch hơn, sử dụng năng lượng tái tạo, và cải tiến các quy trình sản xuất để giảm khí thải.

Những ngành công nghiệp phát thải nhiều khí nhà kính nhất

1. Sản xuất năng lượng

Ngành sản xuất năng lượng là nguồn phát thải khí nhà kính lớn nhất trên toàn cầu, đặc biệt là CO2. Việc đốt cháy nhiên liệu hóa thạch như than đá, dầu mỏ và khí tự nhiên để tạo ra điện và nhiệt sinh ra một lượng CO2 khổng lồ. Tại Việt Nam, khoảng 70-80% lượng phát thải khí nhà kính từ ngành công nghiệp bắt nguồn từ việc sử dụng năng lượng không tái tạo, đặc biệt là nhiệt điện than và các loại nhiên liệu hóa thạch khác. Ngoài ra, các nhà máy nhiệt điện cũng thải ra các khí độc hại như N2O và SO2, ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường và sức khỏe con người.

2. Công nghiệp xi măng

Ngành sản xuất xi măng là một trong những nguồn phát thải CO2 lớn do quá trình nung đá vôi để tạo clinker – nguyên liệu chính trong xi măng. Quá trình này giải phóng CO2 từ phản ứng hóa học của canxi cacbonat (CaCO3) khi bị nung nóng. Bên cạnh đó, việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch để cung cấp nhiệt trong các lò nung cũng làm gia tăng lượng khí thải nhà kính.

3. Luyện kim (sản xuất thép)

Ngành luyện kim, đặc biệt là sản xuất sắt và thép, có mức phát thải khí nhà kính cao do sử dụng than cốc trong lò cao để khử oxit sắt thành sắt nguyên chất. Quá trình này không chỉ sinh ra CO2 mà còn phát thải các khí khác như CO và SO2. Ngành thép cũng tiêu thụ một lượng lớn điện năng, đặc biệt là trong quá trình luyện hồ quang điện, góp phần làm tăng lượng khí thải gián tiếp từ việc sản xuất điện.

4. Công nghiệp nhựa

Ngành công nghiệp nhựa cũng góp phần không nhỏ vào phát thải khí nhà kính. Quá trình sản xuất nhựa dựa chủ yếu vào dầu mỏ và khí tự nhiên, hai nguồn nhiên liệu hóa thạch lớn. Ngoài ra, việc chế biến và gia công nhựa tiêu thụ nhiều điện năng, dẫn đến phát thải gián tiếp CO2 từ ngành sản xuất năng lượng. Hơn nữa, khi nhựa bị đốt cháy hoặc phân hủy trong môi trường, nó có thể giải phóng các hợp chất hữu cơ bay hơi (VOC) và khí nhà kính khác, làm trầm trọng thêm hiệu ứng nhà kính.

Những ngành công nghiệp này đều đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế, nhưng cũng là nguyên nhân chính gây ra biến đổi khí hậu. Việc cắt giảm phát thải khí nhà kính từ các ngành này là một thách thức lớn, đòi hỏi sự kết hợp giữa đổi mới công nghệ, sử dụng năng lượng tái tạo và các chính sách quản lý khí thải chặt chẽ.

Giải pháp giảm phát thải khí nhà kính trong công nghiệp

Để giảm phát thải khí nhà kính trong ngành công nghiệp, có thể áp dụng các biện pháp sau:

• Chuyển đổi sang năng lượng tái tạo: Tận dụng các nguồn năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời, điện gió và sinh khối để thay thế cho các loại nhiên liệu hóa thạch như than đá, dầu mỏ và khí đốt không chỉ giúp giảm đáng kể lượng khí CO₂ phát thải vào khí quyển, mà còn góp phần hạn chế sự phụ thuộc vào nguồn năng lượng không tái tạo, bảo vệ môi trường và giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu. Đồng thời, việc chuyển đổi sang năng lượng sạch còn giúp tối ưu hóa chi phí vận hành trong dài hạn, tạo điều kiện thúc đẩy phát triển bền vững và xây dựng nền kinh tế xanh.
• Cải tiến quy trình sản xuất: Doanh nghiệp có thể nâng cao hiệu quả sản xuất và giảm phát thải khí nhà kính bằng cách ứng dụng công nghệ sạch, sử dụng các giải pháp tiết kiệm năng lượng và tối ưu hóa quy trình vận hành. Các doanh nghiệp có thể thay thế các thiết bị cũ bằng thiết bị hiệu suất cao, như động cơ tiết kiệm năng lượng, máy nén khí thông minh và hệ thống chiếu sáng LED, giúp giảm đáng kể mức tiêu thụ điện năng và phát thải CO₂ trong quá trình sản xuất.
• Sử dụng vật liệu bền vững: Thay thế các nguyên liệu truyền thống có mức phát thải cao bằng các vật liệu thân thiện với môi trường, có khả năng phân hủy sinh học, tái chế hoặc tái sử dụng. Chẳng hạn, trong ngành xây dựng, có thể sử dụng xi măng carbon thấp, gạch không nung. Trong ngành nhựa, việc chuyển sang nhựa sinh học có nguồn gốc từ tinh bột, bã mía sẽ hạn chế sự phụ thuộc vào nhựa tổng hợp từ dầu mỏ. Ngoài ra, các doanh nghiệp cũng có thể áp dụng công nghệ sản xuất vật liệu xanh, chẳng hạn như sử dụng sợi tái chế trong may mặc, gỗ nhân tạo thay thế gỗ tự nhiên nhằm bảo vệ rừng, từ đó góp phần giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường và hệ sinh thái.
• Thực hiện kiểm kê khí nhà kính: Doanh nghiệp cần tiến hành đo lường, báo cáo và đánh giá chi tiết lượng khí nhà kính phát thải trong toàn bộ quy trình sản xuất và vận hành. Điều này giúp xác định những nguồn phát thải chính, đánh giá mức độ ảnh hưởng của từng hoạt động, từ đó xây dựng chiến lược cắt giảm phù hợp. Việc áp dụng tiêu chuẩn quốc tế như ISO 14064 sẽ giúp doanh nghiệp quản lý lượng phát thải một cách khoa học, minh bạch và đáp ứng yêu cầu về bền vững môi trường, đồng thời tạo điều kiện tham gia vào các cơ chế thị trường carbon hoặc chính sách giảm phát thải toàn cầu.
• Trồng cây xanh và bảo vệ rừng: Cây xanh hấp thụ CO₂, giúp giảm nồng độ khí nhà kính trong khí quyển. Doanh nghiệp có thể tham gia các dự án trồng rừng và bảo vệ rừng để bù đắp lượng phát thải của mình.

Trên đây là những thông tin trả lời cho câu hỏi “Công nghiệp thải ra khí nhà kính chủ yếu nào?”. Hy vọng bài viết trên, các bạn có thể nắm bắt được thực trạng phát thải cũng như hiểu hơn về trách nhiệm của bản thân với công cuộc giảm phát thải khí nhà kính trong công nghiệp. Nếu bạn còn bất cứ thắc mắc nào về phát thải khí nhà kính ngành công nghiệp, vui lòng liên hệ ngay với KNA CERT để được hỗ trợ tốt nhất.  

• Trụ sở chính: Tầng 11, Tòa nhà Ladeco Building, 266 Đội Cấn, Ba Đình, Hà Nội
• Chi nhánh: Tầng 7, Tòa nhà Thủy Lợi 4, 205A Nguyễn Xí, Phường 26, Quận Bình Thạnh, TPHCM
• Facebook: https://www.facebook.com/KNACertification
• Hotline: 0968.038.122
• Email: salesmanager@knacert.com