Biến đổi khí hậu gây ra mối đe dọa nghiêm trọng cho xã hội, các hệ sinh thái và hành tinh của chúng ta. Hiệp định Paris của Liên hợp Quốc được ký kết bởi hầu hết các quốc gia trên thế giới, đặt ra mục tiêu hạn chế sự ấm lên toàn cầu đến 1,5°C trên các mức tiền công nghiệp. Tuy nhiên, thế giới được dự đoán là sẽ vượt qua mục tiêu đó và điều quan trọng hiện nay đối với toàn cầu là thực hiện các chuyển đổi nhanh chóng và sâu rộng trên tất cả các lĩnh vực kinh tế bao gồm cả đất đai, năng lượng, công nghiệp, nhà ở và vận tải để tránh được những hậu quả thảm khốc nhất của biến đổi khí hậu.
Ngành Xi măng đã sẵn sàng đóng góp vào việc chuyển đổi thấp carbon bằng cách giảm đáng kể tác động khí hậu của ngành. Trên phương diện toàn cầu, quá trình sản xuất xi măng chiếm gần 8% tổng lượng phát thải carbon dioxide. Phần lớn lượng phát thải này được sản sinh ra từ quá trình nung liên quan đến việc sản xuất clinker, thành phần trung gian chính của xi măng portland (PC). Việc thay thế xi măng portland bằng các vật liệu kết dính phụ trợ (SCMs) hoặc các nguyên liệu kết dính thay thế (ACMs) có thể loại bỏ nhu cầu đối với clinker và giảm đáng kể tổng lượng phát thải từ ngành này. Có rất nhiều loại nguyên vật liệu kết dính mà có thể có được từ tự nhiên, được chế tạo ra, hoặc ở dạng phụ phẩm của các quá trình công nghiệp khác.
Nguồn cung SCMs truyền thống hiện nay, chủ yếu là tro mới từ các nhà máy điện chạy bằng than hoặc xỉ thông thường từ quá trình sản xuất gang thép, đang bị thu hẹp và không đủ để đáp ứng nhu cầu đang ngày càng gia tăng trên toàn cầu. Cho dù điều này liên quan tới nguồn cung SCM, sự sụt giảm các nguồn cung phụ phẩm có lượng phát thải cao này báo hiệu một chuyển đổi tích cực sang năng lượng và các hoạt động công nghiệp sạch hơn. Để đưa SCMs/ACMs mới ra thị trường và tiếp tục thúc đẩy tổng thể hơn nữa, cần khuyến khích phát triển và triển khai các công nghệ mới trên quy mô lớn. Thị trường carbon tự nguyện có thể giúp đỡ điều này. Sự khích lệ tài chính, dưới dạng tín chỉ carbon, có thể hỗ trợ gia tăng sản lượng sản xuất, tính sẵn sàng, và sử dụng SCMs/ACMs mới có lượng phát thải thấp. Cuối cùng, điều này sẽ giảm thiểu lượng phát thải liên quan tới ngành Xi măng bằng cách giảm thiểu hoặc loại bỏ thành phần có lượng phát thải lớn (clinker) trong sản phẩm cuối cùng.
Nghị định thư về xi măng thấp carbon Hoa Kỳ
Nghị định thư về xi măng thấpcarbon Hoa Kỳ của Climate Action Reserve cung cấp các nguyên tắc tính toán đối với việc phát hành tín chỉ carbon cho các dự án xi măng thấp carbon, khuyến khích tính sẵn có và sử dụng ở quy mô công nghiệp SCMs/ACMs mà có thể thay thế PC và giảm bớt phát thải khí nhà kính có liên quan. Nghị định thư này cung cấp một lộ trình cho thị trường carbon tự nguyện để hỗ trợ bù đắp chi phí nhằm đưa SCMs/ACMs ta thị trường một cách cạnh tranh, mà được cho là lộ trình khử cacbon quan trọng nhất đối với ngành xi măng để đạt được các mục tiêu môi trường và giảm đáng kể lượng khí phát thải.
Theo Nghị định thư này, Climate Action Reserve phát hành tín chỉ carbon cho các hoạt động khử giảm lượng khí phát thải đạt được từ sự kết hợp hai yếu tố sau:
- Sản xuất SCMs hoặc ACMs mà có thể thay thế một phần hoặc toàn bộ PC trong hỗn hợp trộn sẵn hoặc trong các sản phẩm bê tông; và
- Sử dụng các phẩm này thay vì PC để loại bỏ các phát thải có liên quan.
Các tín chỉ được phát hành dựa trên sự đảm bảo hợp lý rằng PC đã được thay thế bằng các cơ chế có thể kiểm chứng được. Việc xác định rõ lượng khử giảm phát thải được tính toán bằng delta giữa lượng phát thải của dự án, sản lượng SCM/ACM, và lượng phát thải cơ sở, sản xuất PC.
Các điều kiện quan trọng trong Nghị định thư về xi măng thấp carbon Hoa Kỳ
Nghị định thư về xi măng thấp carbon Hoa Kỳ đặt ra các tiêu chuẩn về tính đủ điều kiện và tính toán nghiêm ngặt để đảm bảo rằng các hoạt động khử giảm phát thải liên quan tới quá trình sản xuất và sử dụng SCMs/ACMs là thiết thực, có thể bổ sung thêm và có tính lâu dài.
Hình 1. Các thị trường carbon có thể cung cấp công cụ khích lệ tài chính để gia tăng sản xuất và sử dụng SCMs/ACMs mới có lượng khí phát thải thấp hơn.
Hình 2. Nghị định thư về Xi măng Thấp Carbon Hoa Kỳ của Climate Action Reserve yêu cầu sản xuất và sử dụng SCMs/ACMs trong sản xuất xi măng để đạt được khả năng khử giảm GHG và nhận được tín chỉ carbon.
Đơn vị phát triển dự án cung cấp toàn bộ các thông số cần thiết
Đơn vị phát triển dự án theo mặc định là nhà cung cấp hoặc sản xuất SCM/ACM, nhưng cũng có thể là các nhà cung cấp công nghệ xi măng thấp carbon, các nhà sản xuất PC, các cơ sở sản xuất bê tông hỗn hợp trộn sẵn, và/hoặc các cơ quan chuyên biệt về phát triển dự án dịch chuyển carbon. Đơn vị phát triển dự án dự kiến sẽ cung cấp toàn bộ các thông số cần thiết để xác định rõ lượng khí phát thải của dự án ở cấp độ cơ sở cụ thể. Đối với lượng khí phát thải cơ sở, các đơn vị phát triển dự án phải sử dụng các thông số PC tại cơ sở cụ thể nếu có sẵn. Trường hợp không có các thông số này, hệ số phát thải PC bảo toàn và của vùng sẽ được sử dụng.
Thử nghiệm tiêu chuẩn hiệu suất
Tiêu chuẩn hiệu suất theo Nghị định thư này được căn cứ vào kết quả đánh giá thực hành thông thường ở cấp độ quốc gia và bang đối với việc sản xuất và sử dụng SCMs/ACMs để thay thế PC. Chỉ quá trình sản xuất và sử dụng SCMs/ACMs mà vượt quá mức độ thực hành thông thường mới được xác định là tạo ra mức giảm GHG bổ sung. Các sản phẩm đủ điều kiện có tỷ lệ sử dụng trong bê tông gần bằng 0 (loại đầu tiên) hoặc <5%. Các ví dụ về SCMs/ACMs đủ điều kiện bao gồm:
- Tro than hữu ích (tro than đã được làm giàu và/hoặc thu hoạch), bao gồm lợi ích chung về mục tiêu loại bỏ tro than trên toàn quốc.
- Puzolan thô tự nhiên (nghĩa là tro núi lửa).
- Đất sét/đá sét nung và/hoặc metakaolin.
Năm 2020, ngành công nghiệp bê tông Hoa Kỳ đã sử dụng ~11 triệu tấn tro than và 2,6 triệu tấn xi măng xỉ truyền thống. Căn cứ vào mức độ thâm nhập thị trường hiện tại của SCMs thường được sử dụng ở Mỹ cho sản xuất xi măng và bê tông, những loại sau không đủ điều kiện:
- Xi măng Đá vôi Portland
- Tro than mới truyền thống
- Xi măng xỉ truyền thống
- Muội silic.
Muội silic là một sản phẩm phù hợp cho ngành Xi măng và Bê tông. Do đó, mặc dù nó không được sử dụng phổ biến trong các sản phẩm bê tông ở Mỹ, nhưng nó lại luôn có sẵn khiến nó trở thành trường hợp kinh doanh bình thường và không đủ điều kiện để được cấp tín chỉ theo nghị định thư này.
Kiểm tra yêu cầu pháp lý
Đối với một dự án vượt qua kiểm tra yêu cầu pháp lý, thì việc sản xuất và sử dụng SCM/ACM trong sản xuất xi măng phải được thực hiện tự nguyện, và không xảy ra vì pháp luật, quy chế, quy định, lệnh của tòa án, các thỏa thuận giảm thiểu tác động môi trường, các điều kiện cho phép, hoặc các nhiệm vụ có tính ràng buộc pháp lý khác, như các chương trình mua bán hạn ngạch phát thải.
Hình 3. Các dự án dịch chuyển phải đạt được khả năng khử giảm GHG thiết thực có khả năng bổ sung thêm có tính lâu dài có thể kiểm chứng được và có thể thực thi được để có thể được cấp chứng chỉ.
Reserve không xác định bất kỳ quy định hiện hành nào của liên bang bắt buộc phải sản xuất và sử dụng SCMs/ACMs. Tuy nhiên, một số bang đã có các yêu cầu pháp lý mà sẽ cho đó là một dự án không đủ điều kiện:
- CalTrans có ngưỡng tiêu chuẩn đối với việc đưa tỷ lệ phần trăm tối thiểu của SCMs vào bê tông được sử dụng cho các dự án của bang. SCMs được bán và sử dụng theo Caltrans phải đạt trên mức giới hạn thấp nhất sẽ đủ điều kiện.
- Luật Quản lý tro than North Carolina yêu cầu lắp đặt và vận hành các dự án làm giàu tro từ 3 cơ sở cụ thể ở North Carolina. Các dự án thu hoạch tro than khác không bị bắt buộc theo luật này sẽ đủ điều kiện nếu chúng đáp ứng tất cả các yêu cầu về tính đủ điều kiện khác.
- Khử giảm phát thải từ các cơ sở sản xuất SCM/ACM được đưa vào trong hạn ngạch phát thải sẽ không đủ điều kiện. Do đó, SCMs/ACMs được bán cho một cơ sở sản xuất PC theo Quy định Mua bán hạn ngạch phát thải của California là không đủ điều kiện để được cấp tín chỉ.
Tuân thủ quy định và bảo vệ môi trường
Các hoạt động của dự án không được vi phạm nghiêm trọng pháp luật hiện hành, bao gồm cả chất lượng không khí và nước, nhân công và an toàn. Ngoài ra, nghị định thư này còn bao gồm cả bảo vệ xã hội và môi trường cần phải được xem xét trong thiết kế dự án và phải được thực thi trong suốt vòng đời của dự án, gồm cả giảm nhẹ khả năng phát thải các chất ô nhiễm mà có thể gây giảm phẩm chất của đất, không khí, nước mặt và nước ngầm.
Các tiêu chuẩn quốc tế ASTM
SCMs/ACMs đủ điều kiện phải đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng có thể áp dụng để đảm bảo sản phẩm có tính cạnh tranh trên thị trường và có khả năng thay thế PC. ASTM International, một cơ quan xây dựng tiêu chuẩn, lập ra các quy trình và các tiêu chuẩn để cấp chứng chỉ cho các sản phẩm xi măng và bê tông cụ thể. Đối với một dự án đủ điều kiện, SCM/ACM phải đáp ứng bất kỳ tiêu chuẩn ASTM có thể áp dụng và các đơn vị phát triển dự án phải cung cấp báo cáo tiêu chuẩn ASTM của họ khi tiêu chuẩn ASTM đã có sẵn. Nếu sản phẩm SCM/ACM không có tiêu chuẩn ASTM riêng, đơn vị phát triển dự án phải cung cấp bằng chứng có thể kiểm chứng (thông qua các thông số kỹ thuật tiêu chuẩn khác) rằng chất lượng sản phẩm đáp ứng các yêu cầu sử dụng cuối cùng và sẽ được sử dụng để thay thế PC.
Đảm bảo tín chỉ chất lượng cao
Để đạt được các nguyên tắc đã chỉ ra ở Hình 3, Reserve áp dụng một số biện pháp để đảm bảo chất lượng cao của các tín chỉ. Với dữ liệu đầu vào của các cổ đông, địa phương và Nhà nước, Reserve phát triển một ngưỡng tiêu chuẩn thực hiện cụ thể theo Nghị định thư này để đánh giá khả năng mở rộng thêm của dự án, nghĩa là nghiên cứu được thực hiện trước để xác định quy trình thực hiện và các hoạt động chung trên thông lệ chung. Các hoạt động khử giảm GHG nằm trong ngưỡng thông thường của doanh nghiệp được cho là khả thi về mặt tài chính mà không cần tiếp cận các tín chỉ GHG và do đó, không cần bổ sung thêm. Tương tự, tất cả các dự án đều phải được kiểm tra yêu cầu pháp lý và tất cả các dự án đều phải trải qua quá trình kiểm chứng độc lập bởi các cơ quan thẩm định được chính thức công nhận theo ISO mà đã tiếp nhận và đã trải qua đào tạo cả về kiểm chứng theo chương trình của Reserve và kiểm chứng theo từng nghị định thư (quy trình) cụ thể.
Vai trò của việc cân đối bù đắp trong sản xuất xi măng
Những đổi mới có lợi cho khí hậu có thể sẽ tốn kém khi thực hiện, cản trở việc áp ụng rộng rãi. Thị trường carbon tự nguyện được dành riêng cho việc mang lại sức bật cần thiết vượt qua rào cản tài chính này để biến các đổi mới này trở nên có tính khả thi về kinh tế. Các dự án khử giảm phát thải GHG được thực hiện một cách tự nguyện, vượt quá các yêu cầu pháp lý, trên mức kinh doanh thông thường, và tuân theo bộ tiêu chí về tính đủ điều kiện và các chuẩn mực tính toán. Theo một quy trình cụ thể được phát triển bởi cơ quan đăng ký tín chỉ carbon, các dự án có thể nhận được tín chỉ carbon, với một tín chỉ tương đương với một tấn hệ mét phát thải CO2e được khử giảm, được chelat hóa hoặc tránh được. Tín chỉ carbon đã tồn tại hàng chục năm (quy trình cân đối bù đắp đầu tiên của Reverse đã được áp dụng trong tháng 6/2005) và đã thành công trong việc mang lại một giải pháp để chuyển hướng đầu tư sang các dự án khử giảm GHG thiết thực, có khả năng bổ sung thêm, có tính lâu dài, có thể kiểm chứng được, và có khả năng khử giảm phát thải. Khi được phát hành, tín chỉ carbon sau đó có thể được mua lại bởi một công ty/tổ chức/cá nhân để giảm nhẹ hồ sơ phát thải GHG của họ.
Thị trường carbon gần đây đã phải chịu áp lực tiêu cực vì cho phép các tín chỉ chất lượng thấp lưu hành trên thị trường. Như với tất cả các lĩnh vực trong nền kinh tế, có nhiều mức độ chất lượng khác nhau khi nói đến việc cân đối bù đắp. VCM đang cố gắng giải quyết các mối quan ngại chính đáng về việc đảm bảo và phân biệt chất lượng tín chỉ carbon. Một sáng kiến mà những người tham gia thị trường nhận thấy rất hứa hẹn là Hội đồng Liêm chính về thị trường carbon tự nguyện (ICVCM) đã phát triển các Nguyên tắc carbon cốt lõi (CCPs) cung cấp các ngưỡng tiêu chuẩn cho các nguyên tắc tính toán, công bố thông tin và tính minh bạch, và những lợi ích phát triển bền vững mà tín chỉ carbon có tính toàn vẹn cao cần phải đạt được. Nhãn hiệu CCP ICVCM sẽ phân biệt các tín chỉ carbon chất lượng cao mà chuyển hướng tài chính tới việc khử giảm và loại bỏ thêm và thiết thực khí nhà kính GHG.
Kết luận
PC chỉ chiếm một phần nhỏ trong hỗn hợp bê tông theo khối lượng (~10%); tuy nhiên, nó chiếm khoảng 80 - 90% tổng lượng phát thải khí nhà kính của bê tông. Do vậy, một trong những chiến lược hiệu quả nhất để khử giảm lượng phát thải khí nhà kính liên quan tới quá trình sản xuất bê tông là thay thế một số hoặc toàn bộ clinker PC bằng SCMs/ACMs.
Cho dù tiềm năng của SCMs/ACMs đối với việc giảm đáng kể dấu chân GHG trong bê tông, chúng vẫn chưa sẵn sàng để được triển khai trên quy mô lớn do những rào cản kinh tế đáng kể. Các ngành công nghiệp bê tông, xi măng và SCM/ACM cần có những tiến bộ công nghệ mang tính đổi mới nhưng tốn kém để đưa sản phẩm ra thị trường. Thị trường carbon tự nguyện có thể cung cấp sự khích lệ tài chính để gia tăng nguồn cung và sử dụng xi măng thấp carbon, mà sẽ dẫn đến việc giảm lượng phát thải đáng kể.
McKenzie Smith, Climate Action Reserve
Nguyễn Thị Kim Lan dịch từ World Cement Magazine số tháng 3/2024
ximang.vn