Bình Phước: Đầu tư dự án thu hồi khí thải CO2 từ nhà máy sản xuất xi-măng

Bên cạnh việc giảm phát thải ra môi trường, việc sớm đầu tư xây dựng dự án thu hồi ở Nhà máy Xi măng Bình Phước sẽ góp phần tăng sản lượng khí CO2 có ích cho thị trường. Đây cũng là mục tiêu mà Việt Nam đang hướng đến trong việc cắt giảm khí thải nhà kính như đã cam kết trong Hội nghị Công ước khung của Liên Hợp Quốc về biến đổi khí hậu lần thứ 26 (COP26).

THANH LỌC MÔI TRƯỜNG PHÁT THẢI

Nhà máy Xi măng Bình Phước (ở ấp Thanh Bình, xã Thanh Lương, thị xã Bình Long, tỉnh Bình Phước) có công suất thiết kế 5.500 tấn clinker/ngày, tương đương 1,76 triệu tấn/năm và 2,2 triệu tấn xi măng PCB40/năm.

Với dây chuyền sản xuất tiên tiến, hiện nay năng suất của nhà máy đạt khoảng 6.500 tấn clinker/ngày. Trong quá trình sản xuất, nhà máy này đã phát thải ra môi trường một lượng khí và nhiệt không nhỏ nên đã trực tiếp gây ô nhiễm môi trường tại khu vực.

Theo quan trắc môi trường hàng năm tại ống khói chính của Nhà máy Xi măng Bình Phước, thì hàm lượng CO2 trong khí thải chiếm từ 20-25% tổng lượng khí thải tại đây. Kết quả phân tích lấy mẫu khí thải cho thấy lượng CO2 thải ra môi trường từ 5000 - 6.500 tấn/24h.

Hệ thống thu hồi khí thải của nhà máy

Lượng CO2 này nếu được thu hồi sẽ làm giảm phát thải khí nhà kính cũng như cải thiện môi trường khu vực, đưa lại lợi ích kinh tế khá cao. Vì vậy, việc nghiên cứu đầu tư dự án thu hồi CO2 từ khí thải tại ống khói Nhà máy Xi măng Bình Phước được xem là một trong các biện pháp quan trọng và cần thiết.

Công ty Cổ phần Xi măng Vicem Hà Tiên (Vicem Hà Tiên - Công ty mẹ của Xi măng Bình Phước) phối hợp với Công ty Khí hóa lỏng Bình Phước đã nghiên cứu và áp dụng các giải pháp kỹ thuật nhằm tận dụng nguồn khí thải để thu hồi CO2 tại Nhà máy Xi măng Bình Phước.

Công ty Khí hóa lỏng Bình Phước đã lập dự án đệ trình các cơ quan chức năng cấp giấp phép xây dựng để được tiến hành đầu tư. Sau loạt dự án thu hồi CO2, nếu được đầu tư xây dựng, dự án sẽ lọc CO2 từ những ống khói, góp phần tăng sản lượng khí CO2 có ích cho thị trường tiêu thụ ở Việt Nam.

NHU CẦU CO2 CHO SẢN XUẤT

CO2 dạng khí, lỏng và rắn (gọi là băng khô) được sử dụng rất đa dạng trong cuộc sống. CO2 lỏng và rắn được sử dụng cho các ngành công nghiệp cơ khí, đóng tàu thuyền, kết cấu thép, chế biến thực phẩm, sản xuất đồ uống có gas… và sử dụng trong ngành y.

Theo thống kê, nhu cầu tiêu thụ CO2 tại Việt Nam khoảng 250.000 tấn/năm, trong khi lượng sản xuất trong nước là 160.000 tấn; như vậy sẽ thiếu hụt khoảng 90.000 tấn. Những năm qua, mỗi năm Việt Nam đang nhập khẩu từ các nước láng giềng như Trung Quốc (25.000 tấn), (Thái Lan 15.000 tấn) và các nước khác (12.000 tấn)... và vẫn còn thiếu khoảng 40.000 tấn.

So với nhu cầu tại thị trường miền Bắc và miền Trung, nhu cầu sử dụng CO2 tại miền Nam lớn hơn nhiều, ước tính khoảng 150.000 tấn/năm, so với thực tế nguồn cung còn thiếu khoảng 40.000 tấn/năm nữa. Hầu hết phải vận chuyển từ xa về vừa đắt đỏ vừa bị động.

Nắm bắt được nhu cầu này, hiện nay nhiều doanh nghiệp tư nhân và các nhà máy khí, điện, đạm…đã xây dựng hệ thống thu hồi khí CO2 (từ các nguồn thải khác nhau) để sản xuất CO2 lỏng cung cấp cho nhu cầu trong nước. Nhưng do nhiều nguyên nhân (thiếu vốn, thiếu nguồn cung cấp khí CO2 ổn định) nên nhiều doanh nghiệp sản xuất không ổn định, không đảm bảo công suất thiết kế và không đáp ứng nhu cầu thị trường.

Ngành sản xuất xi măng là một trong những ngành xả thải lớn ra môi trường bao gồm bụi, khí độc, trong đó lượng xả CO2 của ngành chiếm tới 7- 8% lượng xả thải CO2 của toàn cầu, với tỷ lệ phát thải khoảng 600 kg CO2/tấn xi măng, chủ yếu từ quá trình phân hủy các bon nát và quá trình cháy của nhiên liệu để nung luyện clinker.

Vì thế, mục tiêu và nhiệm vụ giảm tối đa lượng phát thải các loại khí nhà kính nói chung, thu hồi và sử dụng khí CO2 nói riêng từ các hệ thống khói thải của các nhà máy xi măng và các nhà máy khác luôn đặt lên hàng đầu trong các hội nghị về chống biến đổi khí hậu trên phạm vi toàn cầu.

Các nhà máy xi măng, nhà máy nhiệt điện, nhà máy gạch ngói… trong nước hiện nay chủ yếu sử dụng nhiên liệu là than đá để tạo nhiệt. Riêng nguồn nguyên liệu chính trong sản xuất clinker là nguồn đá vôi và nhiên liệu nung chính là than đá.

Việc sử dụng đá vôi và than đá trong quá trình sản xuất clinker đã phát tán ra môi trường một lượng khí CO2 khá lớn làm ảnh hưởng đến môi trường sống và gây hiệu ứng nhà kính.

Theo đánh giá của cơ quan chức năng, sản xuất xi măng là ngành có tỷ trọng phát thải khí nhà kính lớn nhất, chiếm gần 80% tổng phát thải trong sản xuất vật liệu xây dựng.

Hệ số phát thải của từng nhóm ngành sản phẩm cũng cho thấy cường độ phát thải và phát thải công nghiệp của nhóm sản xuất xi măng là cao nhất bởi 3 nguồn phát thải chính bao gồm: Phát thải từ nguyên liệu sản xuất clinker, xi măng; phát thải từ nguồn nhiên liệu nung; phát thải gián tiếp từ việc sử dụng điện.

Trong 5 năm gần đây, sản lượng sản xuất xi măng tại Việt Nam đạt xấp xỉ 100 triệu tấn/năm, sản lượng clinker đạt khoảng 80 triệu tấn/năm trong khi sản xuất xi măng chiếm tới 3/4 tổng lượng phát thải khí nhà kính của ngành sản xuất vật liệu xây dựng.

Nhà máy Xi măng Bình Phước. Ảnh: Quang Thanh.

Theo "Chiến lược phát triển vật liệu xây dựng Việt Nam thời kỳ 2021-2030, định hướng đến năm 2050”, các dây chuyền công nghệ sản xuất đã đầu tư hay đầu tư mới đều phải giảm lượng phát thải khí xả xuống dưới 50% vào năm 2030 và đến 2050 tiến về số 0.

Được biết, Bộ Xây dựng đang nghiên cứu lập Kế hoạch thực hiện giảm phát thải khí nhà kính lĩnh vực quản lý của ngành xây dựng theo quy định tại Nghị định 06/2022/NĐ-CP.

Theo Quyết định số 01/2022/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ, có 50 cơ sở sản xuất xi măng là đơn vị đầu tiên phải thực hiện nghĩa vụ kiểm kê khí nhà kính. Đến năm 2026 bắt đầu xây dựng, triển khai các hành động giảm nhẹ phát thải khí nhà kính để đáp ứng hạn ngạch phát thải trước khi được phép tham gia thị trường giao dịch tín chỉ carbon.

ĐÃ CÓ NHIỀU NHÀ MÁY TIÊN PHONG TRIỂN KHAI

Tại Việt Nam, hiện nay đã có nhiều nhà máy sản xuất chủ động xây dựng hệ thống thu hồi khí CO2 và đã thu được những thành quả đáng kể. Cụ thể, từ tháng 01/2009, Tổng Công ty Phân bón và Hóa chất dầu khí đã triển khai xây dựng Dự án xây dựng Hệ thống thu hồi CO2 từ khí thải của Nhà máy Đạm Phú Mỹ tại huyện Tân Thành (nay là TX.Phú Mỹ, Bà Rịa - Vũng Tàu). Sau gần 2 năm xây dựng và lắp đặt, ngày 14/9/2010, hệ thống này đã được khánh thành và đưa vào sử dụng. Theo đó, lượng CO2 thu hồi được dùng để sản xuất phân urea.

Tập đoàn Dầu khí cho biết, Dự án thu hồi CO2 này nhằm mục đích tăng sản lượng phân urea hằng năm cho Nhà máy Đạm Phú Mỹ thêm 60.000 tấn/năm. Công trình nói trên không chỉ làm giảm lượng khí thải tương đương là 40.000 tấn CO2/năm để bảo vệ môi trường mà còn cung cấp khí CO2 có độ tinh khiết 99%. Lượng CO2 này sẽ kết hợp với lượng ammonia (NH3) dư thừa của Nhà máy trong quá trình sản xuất để tổng hợp thành phân urea. Sau khi Dự án trên đi vào hoạt động, sẽ nâng công suất thiết kế của Nhà máy Đạm Phú Mỹ từ 740.000 - 800.000 tấn/năm (tăng thêm 60.000 tấn/năm), góp phần tăng nguồn cung phân bón trên thị trường trong nước.

Tương tự, Công ty Cổ phần Phân bón Dầu khí Cà Mau (PVCFC) cũng đã xây dựng hệ thống thu hồi khí CO2 để phục vụ cho sản xuất. Đây là một trong những phần việc nằm lộ trình giảm phát thải của nhà máy. Theo đó, PVCFC đặt mục tiêu giai đoạn 2023 - 2030 sẽ giảm khoảng 60.000 tấn CO2/năm bằng các giải pháp: Tiết giảm tiêu hao năng lượng theo tải hiện tại 115%; ứng dụng công nghệ ORC để phát điện từ các nguồn nhiệt thừa; lắp đặt Membrane tách và thu hồi CO2 từ dòng fuel; sử dụng điện năng lượng mặt trời sản xuất hydro xanh... Trong đó, một trong những giải pháp quan trọng PVCFC đang thực hiện là tận dụng và thu hồi tối đa nguồn CO2 dư thừa để gia tăng sản lượng urea và sản xuất CO2 thực phẩm. Hệ thống thu hồi và tinh chế khí giàu carbon này không chỉ giúp giảm chi phí nhiên liệu mà còn giúp giảm lượng phát thải khí nhà kính.

Ngoài ra, Phân bón Cà Mau còn có dự án sản xuất CO2 thực phẩm ứng dụng trong các lĩnh vực như sản xuất nước giải khát, đóng gói chế biến thịt và cấp đông làm lạnh đang chuẩn bị được đưa vào vận hành. Dự án này có khả năng cung cấp 100 tấn CO2 thực phẩm mỗi ngày, dự kiến mang lại giá trị kinh tế 3 - 4 triệu USD mỗi năm.

Các dự án thu hồi khí CO2 phát thải trong quá trình sản xuất hiện đã được thực hiện ở rất nhiều nhà máy như: Nhà máy Đạm Cà Mau, Nhà máy Phân đạm & Hóa chất Hà Bắc, Nhà máy khí hóa lỏng Ninh Bình, Nhà máy vôi Thanh Hằng, Nhà máy cồn Tùng Lâm, Nhà máy sinh học Dung Quất... Điều đó cho thấy, các doanh nghiệp đã và đang quan tâm đến việc tận dụng tối đa nguồn năng lượng dư thừa, nhằm tái sử dụng, phục vụ cho nhu cầu sản xuất và hướng đến mục tiêu cắt giảm khí thải.

Hồng Cường - Ni Phạm