Khí CH4 có gây hiệu ứng nhà kính không? Biện pháp giảm khí nhà kính CH4

Khi nhắc đến hiệu ứng nhà kính, hầu hết mọi người sẽ nghĩ ngay đến CO2 (carbon dioxide), nhưng liệu khí CH4 có gây hiệu ứng nhà kính không? Trong bài viết dưới đây của KNA CERT, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về khí CH4 (khí Mê-tan), và tác động mạnh mẽ của nó đối với hiện tượng hiệu ứng nhà kính.

Khí nhà kính CH4 là gì? 

CH4 là một khí không màu, không mùi và rất dễ cháy, bao gồm một nguyên tử carbon và bốn nguyên tử hydro. Được phát hiện và xác định khoa học lần đầu tiên bởi nhà vật lý người Ý Alessandro Volta vào năm 1776, Mê-tan là ankan đơn giản nhất và là thành phần chính của khí tự nhiên. Khi Mê-tan xuất hiện trong khí quyển, nó có thể được tìm thấy dưới đáy biển cũng như dưới mặt đất. Mặc dù Mê-tan không độc hại, nhưng nó là một khí nhà kính mạnh mẽ, có ảnh hưởng đến nhiệt độ và hệ thống khí hậu toàn cầu.

Mê-tan được sản xuất tự nhiên và cũng có thể được tổng hợp. Khi đốt cháy Mê-tan trong điều kiện có oxy, nó sẽ tạo ra carbon dioxide và hơi nước. Bên cạnh đó, Mê-tan còn đóng vai trò quan trọng trong sản xuất năng lượng, được sử dụng để tạo ra nhiệt và điện trên toàn thế giới. Ngoài ra, Mê-tan cũng là nguyên liệu trong các phản ứng hóa học để sản xuất những khí quan trọng khác như hydro, carbon monoxide, và carbon đen, hợp chất có mặt trong các vật liệu như cao su dùng trong lốp xe ô tô.

Hiệu ứng nhà kính là gì?

Hiệu ứng nhà kính là một hiện tượng tự nhiên cho phép Trái đất giữ nhiệt từ ánh sáng khả kiến ​​và tia cực tím, bao gồm cả bức xạ mặt trời. Một phần bức xạ này được bề mặt Trái đất hấp thụ, khiến bề mặt Trái đất nóng lên đến mức phù hợp cho sự phát triển của sự sống . Nếu không có năng lượng mặt trời như vậy, nhiệt độ trung bình của hành tinh sẽ không tăng từ -18°C.

Tuy nhiên, một phần bức xạ này được trả lại bầu khí quyển dưới dạng bức xạ hồng ngoại để  cân bằng nhiệt. Sau đó, một số khí gây ô nhiễm do hoạt động của con người gây ra và vẫn còn trong bầu khí quyển hấp thụ một phần bức xạ hồng ngoại này, sau đó bức xạ này được trả lại bề mặt Trái đất,  gây ra sự nóng lên đáng kể. Nhiệt bị giữ lại bởi tác động của khí nhà kính, làm thay đổi mạnh mẽ nhiệt độ thích hợp cho sự phát triển của sự sống trong sinh quyển và gây ra hiện tượng nóng lên toàn cầu .

CH4 có gây hiệu ứng nhà kính không?

Khí CH4 có gây hiệu ứng nhà kính không? Câu trả lời là có vì Mê-tan (CH4) là một trong những khí nhà kính mạnh nhất có khả năng hấp thụ và giữ nhiệt trong khí quyển rất cao. Khi được phát thải, Mê-tan hấp thụ bức xạ hồng ngoại do Trái Đất phát ra, ngăn không cho nhiệt thoát ra ngoài không gian và giữ lại trong khí quyển, làm gia tăng nhiệt độ toàn cầu. Mặc dù thời gian tồn tại của CH4 trong khí quyển chỉ khoảng 10-12 năm, ngắn hơn nhiều so với CO2, nhưng trong thời gian ngắn đó, nó có khả năng giữ nhiệt mạnh gấp 84 lần CO2 trong 20 năm và khoảng 25 lần trong 100 năm.

CH4 được phát thải từ nhiều nguồn khác nhau, bao gồm cả tự nhiên như sự phân hủy chất hữu cơ ở vùng đất ngập nước và nhân tạo như chăn nuôi gia súc, khai thác nhiên liệu hóa thạch, hay sự phân hủy rác thải trong các bãi rác. Không chỉ gây tác động trực tiếp, Mê-tan còn ảnh hưởng đến chu trình hóa học trong khí quyển, dẫn đến sự hình thành khí ozon tầng đối lưu, một loại khí nhà kính mạnh khác. Tất cả những yếu tố này khiến CH4 trở thành một trong những tác nhân quan trọng thúc đẩy biến đổi khí hậu, làm gia tăng nhiệt độ toàn cầu, gây tan băng, dâng cao mực nước biển và tạo ra các hiện tượng thời tiết cực đoan. Do đó, việc giảm lượng khí Mê-tan phát thải là một trong những ưu tiên hàng đầu trong nỗ lực chống biến đổi khí hậu.

Nguồn phát thải khí nhà kính CH4

Khí Mê-tan có nguồn gốc từ con người (do con người gây ra) và nguồn gốc tự nhiên. Hơn 90% lượng khí Mê-tan do con người thải ra trên toàn cầu xuất phát từ ba lĩnh vực. Các ngành phát thải khí Mê-tan chính là:

• Nông nghiệp (40%), bao gồm chăn nuôi, phân bón động vật và sản xuất lúa gạo.
• Nhiên liệu hóa thạch (35%), bao gồm cả rò rỉ từ hệ thống sản xuất và phân phối khí đốt tự nhiên và dầu mỏ, cũng như các mỏ than.
• Chất thải (20%) từ thực phẩm và các chất hữu cơ khác còn sót lại ở bãi rác, bãi rác lộ thiên và nước thải.

Nông nghiệp là nguồn phát thải khí Mê-tan (CH4) lớn thứ hai trên thế giới, chỉ sau ngành năng lượng. Trong đó, nông nghiệp chiếm 40% lượng phát thải Mê-tan toàn cầu. Khí Mê-tan hình thành chủ yếu từ khí thải đường tiêu hóa của gia súc và phân bón (chiếm 32%) và từ việc nuôi trồng lúa nước (8%). Phân bón hóa học chứa nitơ, khi bón vào đất sẽ chuyển hóa một phần thành khí Mê-tan. Bãi chôn lấp rác thải và trong nước thải sinh hoạt cũng có các chất khi phân huỷ tạo ra loại khí này.

Châu Á là khu vực phát thải Mê-tan từ nông nghiệp cao nhất, chiếm khoảng 50% tổng lượng phát thải toàn cầu. Tại Việt Nam, theo dữ liệu từ Tổng cục Thống kê, diện tích lúa tại đạt khoảng 7277,8 nghìn ha, sản lượng hàng năm khoảng 42,69 triệu tấn. Phát thải khí nhà kính từ canh tác lúa và hoạt động nông nghiệp chiếm khoảng 43% tổng lượng phát thải quốc gia, tương đương 65 đến 150 triệu tấn/năm.

Báo cáo của FPT Digital chỉ ra, lượng phát thải khí Mê-tan từ ngành nông nghiệp Việt Nam đã tăng gấp đôi trong giai đoạn 1990-2014. Sản xuất nông nghiệp tại Việt Nam đóng góp vào phát thải khí Mê-tan theo nhiều nguồn khác nhau trong đó canh tác lúa nước là nguồn phát thải lớn nhất. Nguyên nhân là do sự gia tăng của diện tích canh tác lúa nước lượng gia súc chăn nuôi, nhằm phục vụ nhu cầu tiêu thụ ngày càng tăng.

Các biện pháp giúp giảm phát thải khí Mê-tan (CH4)

Năm 2021 đã ghi nhận mức tăng lớn nhất về lượng khí thải Mê-tan trong một năm kể từ khi các hoạt động giám sát khí thải toàn cầu bắt đầu cách đây bốn thập kỷ. Lượng khí Mê-tan trong khí quyển đang tăng với tốc độ kỷ lục và dự kiến sẽ tiếp tục tăng tới 13% vào năm 2030. Để giữ mức tăng nhiệt độ toàn cầu dưới 1,5°C, thế giới cần giảm ít nhất 35-40% lượng khí thải Mê-tan vào năm 2030.

Báo cáo Đánh giá khí Mê-tan toàn cầu năm 2021 từ Liên minh Khí hậu và Không khí Sạch (CCAC) nhấn mạnh rằng chúng ta cần có hành động mạnh mẽ trong thập kỷ này để giảm khí Mê-tan và các tác nhân khí hậu khác, nhằm đạt mục tiêu 1,5°C. Điều đáng mừng là điều này hoàn toàn khả thi. Một trong những bước tiến quan trọng là sự ra mắt của Cam kết khí Mê-tan toàn cầu (GMP) vào năm 2021, do Hoa Kỳ, Liên minh Châu Âu và các đối tác của CCAC khởi xướng.

Mục tiêu của GMP là giảm ít nhất 30% lượng khí thải Mê-tan toàn cầu so với mức năm 2020 vào năm 2030. Nếu đạt được, điều này có thể giúp giảm tình trạng nóng lên toàn cầu thêm 0,2°C vào năm 2050.

Tại Việt Nam, nhu cầu giảm phát thải khí Mê-tan từ nông nghiệp ngày càng trở nên cấp bách, và các nỗ lực cần được thực hiện để đạt được mục tiêu giảm phát thải khí Mê-tan theo cam kết quốc tế và cải thiện môi trường nông nghiệp Việt Nam. Nhiều biện pháp đã được lên kế hoạch để nhằm đạt được mục tiêu này, bao gồm: 

• Đầu tư cơ sở hạ tầng thủy lợi nhỏ, thủy lợi nội đồng đáp ứng kỹ thuật tưới tiên tiến, hiện đại, đồng bộ, khép kín cho các khu vực sản xuất lúa tập trung; chủ động rút nước giữa vụ; áp dụng các biện pháp tưới nước và canh tác lúa tiên tiến, tiết kiệm nước phù hợp với điều kiện từng vùng nông nghiệp để giảm phát thải khí Mê-tan.
• Mở rộng mô hình luân canh lúa – tôm và chuyển đổi từ lúa nước sang các cây trồng cạn có hiệu quả kinh tế cao hơn phù hợp với điều kiện cụ thể từng địa phương; điều chỉnh cơ cấu cây trồng, mùa vụ, quy trình, kỹ thuật trồng trọt nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế, giảm phát thải khí Mê-tan.
• Tiến tới chấm dứt đốt phế, phụ phẩm nông nghiệp thông qua cải tiến, áp dụng trên diện rộng quy trình, công nghệ thu gom tập trung, phân loại, xử lý, tái sử dụng, tuần hoàn, chuyển đổi mục đích sử dụng phế, phụ phẩm nông nghiệp nhằm nâng cao giá trị kinh tế, chuyển đổi carbon trong sinh khối cây trồng thành carbon bền vững và năng lượng sạch, tăng tích lũy carbon trong đất nhằm giảm phát thải khí Mê-tan.
• Sử dụng các chế phẩm phù hợp trong khẩu phần ăn nhằm tăng năng suất, giá trị kinh tế trong chăn nuôi gia súc và giảm phát thải khí Mê-tan; lai cải tạo giống gia súc trong nước bằng những giống ngoại có năng suất chất lượng cao và phù hợp nhằm tăng năng suất, hiệu quả chăn nuôi; phát triển, khai thác hiệu quả các mô hình khí sinh học, ứng dụng công nghệ trong sản xuất phân bón hữu cơ từ chất thải chăn nuôi; thu hồi, sử dụng khí Mê-tan trong xử lý chất thải chăn nuôi vào các hoạt động trong chăn nuôi gia súc và sản xuất điện năng.
• Sử dụng công nghệ tiên tiến như Biogas và biomass: Khuyến khích sử dụng công nghệ biogas để chuyển đổi chất thải nông nghiệp thành năng lượng tái tạo, giúp giảm phát thải Mê-tan đáng kể; Công nghệ giám sát và dự báo: Áp dụng các công nghệ giám sát từ xa và mô hình dự báo để theo dõi và quản lý phát thải Mê-tan một cách hiệu quả.

Hy vọng rằng bài viết này của KNA CERT đã giúp quý độc giả giải đáp được thắc mắc “CH4 có gây hiệu ứng nhà kính không?’’ Nếu doanh nghiệp đang cần hướng dẫn kiểm kê khí nhà kính, hãy liên hệ ngay với KNA CERT để được giải đáp.

• 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