Xu thế chọn nhiên liệu sạch SAF của hàng không thế giới và cơ hội nào cho Việt Nam?

Nếu gần đây bạn xem quảng cáo của một hãng hàng không về chuyến bay của họ, bạn có thể sẽ thấy công ty đó nói về những gì họ muốn làm đối với biến đổi khí hậu.

Áp lực của các hãng hàng không

Các hãng hàng không lớn như American, Delta, Southwest và United đều đặt mục tiêu đạt được mức phát thải khí nhà kính bằng 0 vào năm 2050. Họ đang sử dụng một loạt chiến thuật bao gồm dùng nhiều máy bay tiết kiệm nhiên liệu hơn, điện khí hóa các phương tiện mặt đất và tăng cường hiệu quả hoạt động của họ. Các hãng bay cũng đang thử nghiệm máy bay chạy bằng pin và hydro, cũng như một số thiết kế máy bay hoàn toàn khác.

Tuy nhiên, xét về tính hiệu quả và thực tế nhất, các hãng hàng không đã bắt đầu đi đến một chiến lược chung: Việc bù đắp lượng khí thải carbon truyền thống đã lỗi thời và cần sẵn sàng cho nhiên liệu hàng không bền vững. Nhưng chặng đường dài hướng tới sự bền vững mới chỉ bắt đầu.

Các khoản đền bù (bằng việc mua tín chỉ carbon) đã từng là cách mặc định mà các hãng hàng không “làm sạch” lượng khí thải nhà kính của mình. Một số thậm chí còn cho phép khách hàng đánh dấu vào ô trả thêm phí để bù đắp lượng khí thải khi đặt chuyến bay. Nhưng họ đã phát hiện ra rằng việc cố gắng giảm lượng khí thải bằng cách trả tiền cho người khác để trồng cây hoặc lắp đặt các tấm pin mặt trời sẽ không mang lại kết quả. Vào năm 2020, United Airlines đã trở thành một trong những hãng hàng không đầu tiên cắt giảm những khoản bù đắp này khỏi kế hoạch về khí hậu. Giám đốc điều hành United Airlines Scott Kirby vào tháng 5 khẳng định rằng “phần lớn trong số đó là lừa đảo”.

Hành khách cũng không thèm chi tiền vào đó. Vào mùa hè, một nhóm người đã đệ đơn kiện tập thể chống lại Delta. Hãng hàng không này vào năm 2020 cho biết rằng họ đã trở thành “hãng hàng không trung hòa carbon đầu tiên trên thế giới”. Nhưng các nguyên đơn nói rằng yêu cầu bồi thường đó dựa trên việc mua các khoản bù đắp carbon không được thực hiện. Các nhà hoạt động môi trường vào mùa hè này cũng đã đệ đơn kiện tương tự chống lại KLM với cáo buộc hãng này chơi trò “tẩy xanh”. Cơ quan Tiêu chuẩn Quảng cáo của Vương quốc Anh đã kiểm duyệt Ryanair, Lufthansa và Etihad vì những tuyên bố về tính bền vững môi trường gây hiểu lầm hoặc phóng đại. Một số hãng hàng không đã phải bỏ các chiến dịch quảng cáo môi trường của họ.

Giờ đây, chủ đề nóng mới là nhiên liệu hàng không bền vững, hay còn gọi SAF. Mục đích là phát triển một loại nhiên liệu có thể dễ dàng thay thế bằng hydrocarbon thông thường nhưng được sản xuất bằng các nguồn như nguyên liệu phát thải ít hoặc không có carbon dioxide. Hãng Southwest tuyên bố: “SAF là đòn bẩy quan trọng nhất để đạt được mục tiêu không phát thải ròng của chúng tôi”.

Vào năm 2021, United đã thực hiện chuyến bay đầu tiên từ Chicago đến Washington, D.C với một động cơ được chạy hoàn toàn bởi SAF. Boeing, NASA và United gần đây đã thông báo rằng họ đã bắt đầu đo lường mức độ ô nhiễm do đốt SAF. Đạo luật Giảm lạm phát đang tạo động lực cho SAF với gần 250 triệu USD trợ cấp cạnh tranh và tín dụng thuế.

Tuy nhiên, nhu cầu cao và nguồn cung rất nhỏ khiến SAF đắt gấp 4 lần so với nhiên liệu thông thường. Đối với hầu hết các hãng hàng không, nhiên liệu đã là khoản chi phí lớn nhất hoặc nhì của họ.

Vì vậy, các hãng hàng không đang mắc kẹt trong tình trạng tiến thoái lưỡng nan bởi vì các lựa chọn khử carbon rẻ và dễ làm nhất thì không thực sự hiệu quả trong khi thứ hiệu quả nhất thì lại đắt. Công ty tư vấn McKinsey ước tính rằng ngành hàng không khử carbon sẽ cần đầu tư 175 tỉ USD mỗi năm cho đến năm 2050, tổng cộng lên đến gần 5 nghìn tỉ USD.

Nhu cầu về các chuyến bay đang ngấp nghé tăng lên càng khiến việc kiểm soát biến đổi khí hậu gặp thách thức. Các công ty cũng đang chuẩn bị áp dụng nhiều quy định về khí thải hơn trong bối cảnh các chính phủ chuyển sự chú ý sang tác động của ngành hàng không đến khí hậu.

Do đó, du lịch hàng không là một trong những vấn đề khó khăn nhất về biến đổi khí hậu và một số hãng hàng không thẳng thắn rằng họ không biết cách giảm khí thải về mức 0. Lauren Riley, giám đốc phát triển bền vững của United, cho biết: “Chúng tôi không có các giải pháp thay đổi cần thiết trong khai thác bay mà không có sự tham gia tập trung, phối hợp của các bên liên quan”, đồng thời thừa nhận: “Lượng khí thải của chúng tôi sẽ tăng lên trước khi giảm xuống”.

Đó là lý do tại sao họ đang thử nghiệm một loạt chiến thuật hứa hẹn nhưng chỉ riêng công nghệ sẽ không làm sạch được bầu trời; nó cũng sẽ chịu áp lực từ các nhà hoạch định chính sách và hành khách để đạt được mục tiêu.

Tại sao các hãng hàng không quan tâm đến nhiên liệu hàng không bền vững?

Hàng không tạo ra khoảng 2,5% lượng khí thải carbon dioxide toàn cầu. Nếu bạn cộng thêm tác dụng giữ nhiệt của hơi nước trong các vệt khí và các chất ô nhiễm khác, thì việc di chuyển bằng đường hàng không chiếm khoảng 4% lượng nhiệt nóng lên trên khắp hành tinh do con người gây ra.

Gökçin Çınar, trợ lý giáo sư về kỹ thuật hàng không vũ trụ tại Đại học Michigan, cho biết: "Nó có vẻ giống như một phần nhỏ của vấn đề biến đổi khí hậu, nhưng nếu không được kiểm soát, lượng khí thải carbon dioxide của ngành hàng không sẽ tăng gấp đôi vào năm 2050. Vấn đề lớn nhất là nhu cầu đang tăng lên. Ngay cả khi máy bay ngày càng tiết kiệm nhiên liệu trên mỗi hành khách, nhiều người bay hơn vẫn sẽ dẫn đến thải nhiều khí nhà kính hơn".

Tuy nhiên, nghiên cứu máy bay khử cacbon mới là vấn đề thách thức kỹ thuật lớn nhất. Để đưa một chiếc máy bay nặng 180 tấn lên khỏi mặt đất 10.000 mét và băng qua đại dương, bạn cần phải nén một lượng năng lượng khổng lồ vào một không gian nhỏ bé với trọng lượng thấp nhất có thể. Đặc tính này được gọi là năng lượng riêng, được đo bằng Wh trên kilogam. Pin lithium-ion tốt nhất có công suất khoảng 300 Wh/kg. Nhiên liệu máy bay phản lực có năng lượng riêng khoảng 12.000 Wh/kg, tức là hiệu quả gấp 400 lần. Đó còn chưa kể khi máy bay đốt nhiên liệu, nó sẽ nhẹ hơn, tăng hiệu quả và phạm vi hoạt động, trong khi một cục pin chết vẫn nặng bằng một cục pin còn sống. Do vậy, máy bay chạy bằng pin là chuyện xa vời.

Vì vậy, thật hợp lý khi các nhà sản xuất và hãng hàng không đang bắt đầu sử dụng SAF có nhiều đặc tính công suất như nhiên liệu thông thường. Ưu điểm bổ sung là nó gần như có thể dễ dàng trữ trong các thùng nhiên liệu hiện có hoặc hòa vào nhiên liệu thông thường. Nó cho phép các hãng hàng không tiếp tục sử dụng máy bay hiện có, điều này rất tốt vì đỡ một khoản lớn mua máy bay mới.

Điều gì làm cho SAF bền vững?

Thay vì tạo ra nhiên liệu từ các nguồn hóa thạch làm tăng tổng lượng carbon dioxide trong không khí khi bạn đốt nó, bạn có thể thu hoạch lượng carbon đã được lưu thông. Ví dụ, thực vật hấp thụ carbon dioxide từ không khí khi chúng phát triển, vì vậy nếu bạn đốt nhiên liệu làm từ thực vật, nó đơn giản là trả lại carbon vào khí quyển mà không làm tăng tổng lượng carbon.

Hiện tại, SAF được làm từ chất thải nông nghiệp như gỗ xẻ, tảo, thậm chí cả dầu ăn đã qua sử dụng. Tuy nhiên, những nguyên liệu thô này lại đang bị thiếu hụt, đó là lý do chính khiến SAF đắt đỏ như vậy. Về lâu dài, các nhà sản xuất muốn tạo ra SAF bằng công nghệ gọi là truyền năng lượng cho chất lỏng. Bằng cách sử dụng điện tái tạo, họ sẽ sử dụng carbon dioxide và hydro tái tạo thu được để sản xuất nhiên liệu phản lực tổng hợp. Một lợi ích là sự đa dạng của nguyên liệu thô này sẽ mở rộng chuỗi cung ứng nhiên liệu. Năng lượng sử dụng chất lỏng đặc biệt linh hoạt vì carbon và hydro có thể được thu hoạch ở bất cứ đâu thay vì được chiết xuất và tinh chế ở một số địa điểm như với hầu hết các nhiên liệu hóa thạch. 

Nhưng cũng có một số cảnh báo quan trọng đối với SAF. Çınar nói: “Nó không phải là ‘lượng khí thải bằng 0’ mà là ‘lượng khí thải ròng bằng 0’ bởi vì nó vẫn là quá trình đốt cháy mà thôi”. Việc đốt SAF vẫn tạo ra carbon dioxide, cũng như nhiều chất gây ô nhiễm tương tự như nhiên liệu thông thường như oxit nitơ và bồ hóng.

Việc tính toán lượng carbon cũng có thể gặp khó khăn. Cần có năng lượng để tinh chế, xử lý và vận chuyển SAF. Nếu năng lượng đó đến từ việc đốt nhiên liệu hóa thạch, SAF sẽ dẫn đến sự gia tăng ròng lượng phát thải khí nhà kính. Và nếu bạn dọn sạch vùng hoang dã để trồng cây nhiên liệu sinh học nhằm tạo ra SAF, điều đó cũng làm tăng lượng khí thải carbon. Tuy nhiên, tác động lên khí hậu tổng thể vẫn nhỏ hơn nhiều so với nhiên liệu thông thường.

SAF cần được đầu tư nhiều hơn nữa để có thể thực sự cất cánh

Trọng tâm của SAF hiện nay là tăng nguồn cung và giảm chi phí. Hiện tại, SAF chiếm chưa đến 0,1% nhiên liệu máy bay toàn cầu và đang trên đà tăng lên 4% vào năm 2030.

United Airlines đang xây dựng các dây chuyền xuyên suốt chuỗi cung ứng SAF. Hãng này đã đầu tư vào các công ty hoạt động trong lĩnh vực chuyển đổi năng lượng sang chất lỏng, SAF dựa trên ethanol, nhiên liệu từ vi tảo, tinh chế nhiên liệu sinh học và chuyển đổi rác thành nhiên liệu. United cũng đang tìm cách mở rộng quy mô SAF bằng các công nghệ hiện có. Năm ngoái, họ đã mua khoảng 11,4 triệu lít SAF, chiếm khoảng 0,8% tổng lượng nhiên liệu sử dụng.

Riley nói: “Tôi không cần nhà máy nhiên liệu hàng không bền vững 10 triệu gallon. Tôi cần 5 tỉ gallon nhiên liệu hàng không bền vững cho United - và chúng tôi chỉ là một hãng hàng không. Hiện tại, chúng tôi đang tập trung vào các cuộc thảo luận chính sách. Thị trường sẽ không thể khởi sắc nếu không có chính sách phù hợp”.

Ở Mỹ, các nhà lập pháp đã phản ứng bằng củ cà rốt. Đạo luật Giảm lạm phát cấp khoản tín dụng 1,25 USD/gallon cho hỗn hợp SAF giúp giảm lượng khí thải ít nhất 50% so với nhiên liệu hiện có (hiện tại, các cơ quan quản lý giới hạn SAF ở mức tối đa 50% hỗn hợp nhiên liệu). Nhưng ở châu Âu, các hãng hàng không đang phản ứng với gậy. Đầu năm nay, Liên minh châu Âu đã đặt ra nhiệm vụ yêu cầu SAF phải chiếm ít nhất 6% lượng nhiên liệu được bơm tại các sân bay trong khối vào năm 2030, với tỷ lệ này sẽ tăng lên 70% vào năm 2050.

Vì vậy, trong khi các hãng hàng không Mỹ khao khát SAF thì các hãng hàng không châu Âu lại hoàn toàn cạn kiệt. Air France-KLM đã sử dụng SAF nhiều hơn bốn lần so với United. Ngay cả các hãng hàng không không có cam kết khử carbon cũng để mắt đến SAF vì họ dự kiến sẽ bay trong không phận của một quốc gia áp đặt các hạn chế về khí thải.

Sự cạnh tranh gay gắt về loại nhiên liệu mới hiện rất khan hiếm này là một phần lý do tại sao các hãng hàng không cũng đang xem xét các công nghệ động cơ đẩy thay thế có khả năng mang lại kết quả trong nhiều thập niên tới. United đang đặt cược vào các công ty phát triển pin, động cơ hydro và máy bay trực thăng chạy điện. Và mặc dù họ không dựa vào việc bù đắp lượng carbon tiêu chuẩn, nhưng họ đang đầu tư vào các công ty thu giữ carbon dioxide trực tiếp từ không khí như một cách để "cân bằng thu chi" về lượng khí thải của họ.

Bầu trời nhiều mây phía trước cho hàng không sạch

Ngành hàng không hoạt động với tỷ suất lợi nhuận một con số. Du lịch hàng không thường trải qua các chu kỳ bùng nổ và phá sản, giống như những gì đã xảy ra trong đại dịch COVID-19. Các hãng vận tải cũng có những cổ đông muốn thấy lợi nhuận hằng quý. Lãi suất tăng đang khiến việc vay tiền để đầu tư lớn vào tính bền vững trở nên khó khăn hơn. Vì vậy, thật khó để các hãng hàng không để mắt đến các mục tiêu về khí hậu được vạch ra cách đây hàng thập niên khi môi trường kinh doanh trên đường bay quá hỗn loạn.

Sự chú ý đến SAF cũng không phải là mới. Dan Rutherford, giám đốc chương trình hàng không tại Hội đồng Quốc tế về Vận tải sạch, cho biết: “Các hãng hàng không đã nói về SAF trong khoảng 15 năm và chúng tôi vẫn bị mắc kẹt ở mức 1/10 của 1% (mức độ sử dụng).

Việc đưa thêm SAF vào thùng nhiên liệu đòi hỏi nhiều hơn những gì các hãng hàng không và chính phủ đã thúc đẩy; các công ty dầu mỏ lớn cũng phải tham gia và đưa ra các cam kết. Chỉ khi đó nguồn cung mới tăng, giá mới giảm và các lựa chọn thay thế bẩn hơn sẽ trở nên kém hấp dẫn hơn.

Sự phức tạp khác là hành khách. Nhu cầu đi lại bằng đường hàng không có phần co giãn, với giá cả là yếu tố quyết định chính. Nhưng ngày càng nhiều du khách lên tiếng cũng bày tỏ sự xấu hổ về việc đi máy bay, thậm chí hy sinh tiện lợi của mình để tránh bay. Đối với hầu hết mọi người, du lịch hàng không chiếm phần lớn nhất trong lượng khí thải carbon mà họ thải ra. Một số khách du lịch đang tìm kiếm các giải pháp thay thế và như các vụ kiện đã kể trên đầu bài viết cho thấy, họ đang buộc các hãng hàng không phải thực hiện cam kết của mình.

Đó là lý do tại sao các hãng hàng không không chỉ đầu tư vào tính bền vững mà còn phải nỗ lực thuyết phục du khách không cảm thấy tội lỗi với môi trường khi mua vé máy bay. Đó là lời nhắc nhở rằng hành khách thường có quyền lựa chọn cách họ bay và quyết định của họ có thể ảnh hưởng đến thị trường.

Các hãng hàng không của Việt Nam cũng đang gặp khó khăn trong vận hành và chi phí nhiên liệu là một phần lớn. Tuy nhiên, ngay từ giờ thì chúng ta cần phải nghĩ đến việc dùng nhiên liệu sạch theo xu hướng thế giới. Điều này là sẽ cần thiết trong mục tiêu đẩy mạnh phát triển hàng không Việt Nam không chỉ phục vụ nhu cầu trong nước mà còn cả du khách quốc tế. Càng ngày, du khách quốc tế càng lựa chọn du lịch xanh thì họ sẽ ưu tiên hãng bay nhiên liệu sạch. Công nghệ tạo SAF bằng truyền năng lượng cho chất lỏng đáng để Việt Nam nghiên cứu vì chúng ta có lợi thế về năng lượng tái tạo để thực hiện điều này. Nếu Việt Nam có thể làm chủ công nghệ SAF hiệu quả thì đó sẽ là bước tiến dài trong mục tiêu giảm lượng khí thải ròng về 0.

Lời kết