Điện rác - “Lời giải” cho vấn nạn rác thải nhiều quốc gia

Cuộc khủng hoảng toàn cầu

Rác thải đã trở thành vấn đề toàn cầu và càng trở nên cấp bách khi công nghiệp chế biến rác lâm nguy vì suy thoái kinh tế. Một báo cáo của Ngân hàng Thế giới (WB) cho hay mỗi ngày, cả thế giới thải ra hơn 3,5 triệu tấn rác và sẽ tăng gấp nhiều lần trong thời gian tới. Thậm chí, vào cuối thế kỷ này, lượng rác được thải ra hằng ngày có thể lên đến 11 triệu tấn. Ước tính trung bình một người dân sống ở các nước phát triển thải ra hơn 500kg rác sinh hoạt mỗi năm. Tuy nhiên, đó mới chỉ là phần thống kê được.

Điều đáng nói là người càng giàu lại càng xả rác nhiều. Tổ chức Hợp tác và phát triển kinh tế (OECD) cho biết trung bình một người Mỹ thải ra 700kg rác mỗi năm, so với chỉ 220kg rác của người dân sống tại Nairobi (Kenya). Đáng lưu ý, trong năm 2021, thế giới thải ra 353 triệu tấn rác thải nhựa nhưng lượng rác được tái chế chỉ đạt 9%, 19% được tiêu hủy và gần 50% được chôn lấp tại các hố rác đủ tiêu chuẩn.

Rác thải đã trở thành vấn đề nhức nhối toàn cầu. Ảnh: Forbes.

Thực tế rác thải gây ra đủ vấn đề như mùi khó chịu, vi trùng gây bệnh, điều kiện sinh hoạt mất vệ sinh. Nghiêm trọng hơn nó thải vào nước, đất và không khí những hóa chất rất độc hại dù được xử lý bằng cách chôn lấp hay đốt bỏ. Theo WB, đó là nguồn gốc của 4% khí gây hiệu ứng nhà kính trên toàn thế giới, dưới hình thức khí methane từ thức ăn bị hỏng, xác và phân động vật cũng như các hoạt động nông nghiệp. Bên cạnh đó, rác thải công nghiệp hiện đã là một đại họa thật sự, từ nhựa, kim loại, máy móc không sử dụng cho tới các loại rác mà loài người vẫn chưa thể tìm ra công nghệ xử lý thích đáng.

Xử lý chất thải đã trở thành một vấn đề quản lý môi trường quan trọng trong những năm gần đây, khi số lượng các dòng chất thải ngày càng gia tăng và phức tạp hơn. “Rác thải được quản lý kém đang làm ô nhiễm các đại dương trên thế giới, làm tắc nghẽn cống rãnh và gây ra lũ lụt, truyền bệnh, gia tăng các vấn đề hô hấp do đốt, gây hại cho động vật tiêu thụ chất thải vô tình và ảnh hưởng đến phát triển kinh tế”, ông Sameh Wahba, Giám đốc về Quản lý rủi ro thiên tai, khả năng chống chịu và đất đai của WB nhấn mạnh.

Các nước xử lý rác thải ra sao?

Thu gom và xử lý rác thải là vấn đề nóng với tất cả các quốc gia trên thế giới. Hiện tại, các cách xử lý rác thải phổ biến nhất là chôn lấp, đốt rác và ủ hóa sinh học. Tuy nhiên, phương pháp quản lý rác hiệu quả nhất là không tạo ra rác thải (zero waste), kế đến là giảm thiểu, tái chế và tái sử dụng. Một số quốc gia trên thế giới đã không còn xuất hiện những bãi rác bốc mùi, những núi rác chất đống lâu ngày ở những nơi tập kết.

: Các nước đều đối mặt với thực trạng phải tìm giải pháp để xử lý rác thải. Ảnh: Getty Images.

Nhật Bản được biết đến là một trong những quốc gia xử lý rác thải hiệu quả, cùng với việc phân loại rác chi tiết và tỉ mỉ từ các hộ gia đình. Hiện công tác xử lý rác thải sinh hoạt tại Nhật Bản được quản lý theo cấp độ địa phương (quận, huyện). Mỗi địa phương có cách phân loại rác khác nhau nhưng về cơ bản rác thải sinh hoạt tại Nhật được chia thành 4 loại chính: rác đốt được, rác không đốt được, rác nguyên liệu và rác thải cỡ lớn.

Thụy Điển là một trong những quốc gia tái chế rác thải hiệu quả nhất. Số liệu của Hiệp hội quản lý rác thải Thụy Điển cho thấy nước này xử lý gần 5 triệu tấn rác thải sinh hoạt vào năm 2020. Trong số đó, 37% rác thải được tái chế và chưa đến 1% rác được đưa đi chôn lấp.

Năm 1950, Đức có khoảng 50.000 bãi chôn lấp rác. Đến năm 2016, con số này đã giảm xuống chỉ còn 300 và tất cả các bãi chôn lấp đều không chấp nhận rác chưa qua phân loại. Chính phủ Đức đặt mục tiêu sẽ xóa bỏ tất cả các bãi chôn lấp rác hiện có, đồng thời lên kế hoạch tái chế toàn bộ lượng rác thải và biến rác thải thành năng lượng. Theo ước tính, việc tái chế rác và biến rác thành năng lượng sẽ giúp Đức tiết kiệm 3,7 tỷ euro mỗi năm. Các hệ thống xử lý rác thải đã giúp tiết kiệm 20% chi phí nhập khẩu kim loại và 3% chi phí nhập khẩu năng lượng.

Sự lựa chọn của nhiều quốc gia

Nhiều nước đã sử dụng công nghệ đốt rác phát điện để giải quyết vấn đề rác thải. Ảnh: MSW Management.

Trước thực trạng rác thải nhức nhối, nhiều nước đã sớm thay đổi tư duy và phương thức quản lý chất thải rắn sinh hoạt, chuyển dần từ việc chôn lấp sang áp dụng các công nghệ, phương pháp xử lý khác, trong đó có việc áp dụng phương pháp đốt chất thải để thu hồi năng lượng hay còn gọi là đốt rác phát điện hoặc điện rác (Waste to Energy - WtE).

Công nghệ đốt chất thải để tạo ra điện ngày càng được áp dụng rộng rãi do có một số ưu điểm nổi bật so với các công nghệ khác, như giảm được 90-95% thể tích và khối lượng chất thải; có thể tận dụng nhiệt; giảm phát thải khí nhà kính so với biện pháp chôn lấp; giảm thiểu ô nhiễm nước, mùi hôi. Số liệu của Chương trình Môi trường Liên hợp quốc (UNEP) vào năm 2018 cho biết, trên toàn thế giới có khoảng 2.200 nhà máy điện rác. Các nhà máy này chủ yếu phân bố ở các nước phát triển như Nhật Bản (1.162), Trung Quốc (299), Mỹ (84), Thụy Điển (33), Na Uy (17)...

Nhiều quốc gia đang dự kiến xây thêm nhà máy điện rác. Ảnh: PreScouter

Châu Âu là một trong những thị trường lớn nhất thế giới về điện rác. Sau khi lệnh cấm chôn lấp chất thải không qua xử lý được ban hành, nhiều lò đốt chất thải đã được xây dựng ở các nước Liên minh châu Âu để xử lý chất thải rắn. Tại “lục địa già”, điện tạo ra từ chất thải được coi là từ một nguồn năng lượng tái tạo và nếu cơ sở đốt chất thải phát điện do tư nhân điều hành thì sẽ được hưởng một số khoản ưu đãi thuế. Điển hình của việc áp dụng công nghệ đốt chất thải phát điện là Thụy Điển. Lượng rác thải cần phải chôn lấp ở Thuỵ Điện chỉ chiếm khoảng 1%; còn lại 47% được tái chế và 52% được đốt để sản xuất nhiệt và điện. Nước này đã thiết lập mạng lưới đốt chất thải để thu lại nguồn điện, hòa vào mạng điện quốc gia và 50% lượng điện năng tiêu thụ trong nước là từ năng lượng tái tạo. Đơn cử, tại Malmo, thành phố lớn thứ 3 Thụy Điển, có tới 60% lượng điện tiêu thụ và nhiệt cung cấp cho hệ thống sưởi đến từ một nhà máy tái chế rác thải. Tuy nhiên lượng chất thải trong nước vẫn không đủ, Thuỵ Điển còn phải nhập khẩu chất thải từ các nước khác. Đây là một chính sách thông minh, Thuỵ Điển không những tận dụng rất tốt “tài nguyên chất thải”, mà còn được các nước lân cận trả tiền để “sử dụng” chất thải hộ.

Singapore sớm thành lập nhiều cơ sở nghiên cứu công nghệ điện rác. Ảnh: Today.

Singapore nổi tiếng với hệ thống xử lý rác thải hiệu quả là một quốc gia sạch nhất châu Á. Theo Cơ quan môi trường quốc gia Singapore (NEA), hiện mỗi ngày nước này thải ra khoảng 21.000 tấn rác các loại, trong đó 58% lượng rác được đưa đến các nhà máy tái chế, 41% chuyển đến các nhà máy đốt rác phát điện, 2% không đốt được, mang đến bãi chôn lấp Semakau xử lý. Từ năm 1979, quốc đảo này đã xây dựng nhà máy đốt rác đầu tiên trong bối cảnh sắp hết chỗ đổ rác thải. Singapore là một trong những quốc gia đầu tiên ứng dụng hệ thống biến rác thành năng lượng sạch thông qua lò đốt khép kín giúp xử lý 90% lượng rác xả ra mỗi năm, đáp ứng gần 3% nhu cầu điện năng cả nước. Sau khi đốt hết rác, khói phát ra từ quá trình đốt rác trải qua quá trình lọc cẩn thận giúp loại bỏ những chất gây ô nhiễm độc hại và được xả vào không khí. Thứ còn lại cuối cùng của quá trình đốt rác là tro. Những cỗ máy đặc biệt sẽ loại bỏ tất cả rác thải là vật liệu kim loại thông thể đốt cháy trong tro. Cuối cùng, tro được chuyển đến đảo chôn rác Semakau để chôn lấp.

Theo kinh nghiệm của Singapore, để thực hiện các dự án này cần có những chính sách và chiến lược để phát triển công nghệ và hỗ trợ tài chính. Về mặt công nghệ, chính phủ tận dụng chuyên môn, nguồn lực và năng lực đổi mới của khu vực tư nhân, phát triển hình thành những công ty độc quyền làm chủ công nghệ điện rác tiên tiến. Về mặt vốn tài chính, chính phủ giao cho NEA thay mặt Nhà nước chịu trách nhiệm vận hành chính các hợp đồng hợp tác kết hợp với khu vực tư nhân. Các hợp đồng DBOO (Thiết kế - Xây dựng - Sở hữu - Vận hành) được Singapore sử dụng nhằm tạo điều kiện, khuyến khích các công ty tư nhân đầu tư phát triển thị trường điện rác. Bên cạnh đó, chính phủ Singapore cũng bảo đảm thu nhập cho chủ đầu tư các dự án bằng việc cam kết mua lượng điện năng được sản xuất ra với mức giá và nguyên tắc được quy định đầy đủ trong hợp đồng.

Cũng giống như Singapore, các nhà máy điện rác ở Trung Quốc đang thực hiện theo mô hình thương mại hóa. Có hai mô hình để phát triển các nhà máy điện rác đó là mô hình chính phủ sở hữu và mô hình theo BOT (Xây dựng - Vận hành - Chuyển giao). Trong đó mô BOT được các thành phố triển khai rộng khắp hơn và đã mang lại cơ hội rất lớn trong việc giải quyết khủng hoảng về chất thải rắn. Nước này có nhà máy sản xuất điện từ rác thải lớn nhất thế giới đặt tại thành phố Thâm Quyến với công suất đốt 5.000 tấn mỗi ngày. Nhằm giúp các dự án điện rác hoạt động hiệu quả, chính phủ Trung Quốc đã đưa ra hàng loạt chính sách trợ cấp thuận lợi để bảo đảm lợi nhuận cho các dự án áp dụng công nghệ điện rác. Trong đó quan trọng nhất là quy định về chính sách giá mua điện được ban hành vào tháng 3-2012 nhằm đưa ra một cơ chế cụ thể về tiền bán điện, phí đổ thải, hoàn thuế giá trị gia tăng, số lượng và chất lượng của nguồn chất thải rắn đầu vào...

Nhật Bản là một trong những quốc gia chú trọng phân loại rác thải tại nguồn. Ảnh: Nippon.

So với các nước châu Âu, Nhật Bản không phải là quốc gia đi đầu về tái chế rác thải, nhưng họ đi đầu trong việc phân loại rác và xử lý rác hiệu quả. Nhật Bản đặc biệt chú trọng đến các tác động môi trường của các dự án điện rác bên cạnh các mặt hiệu năng và công suất. Quy trình xây dựng một nhà máy điện rác ở Nhật Bản diễn ra theo đúng trình tự quy định và kéo dài trong khoảng 9-10 năm. Trong đó các khâu về đánh giá tác động môi trường, xử lý tro xỉ, hệ thống kiểm soát ô nhiễm được giám sát nghiêm ngặt.

Đảo quốc mặt trời mọc đốt rác thải một cách triệt để bằng công nghệ CFB (Công nghệ đốt hóa lỏng tầng sôi). Công nghệ này xử lý rác bằng cách vùi rác vào một lớp cát, sau đó sử dụng lưu lượng không khí trong quá trình nung lò, cùng một số hóa chất khác để tiêu hủy rác. Rác bên trong lò sẽ được đối lưu liên tục, và sẽ bị tiêu huỷ hết trong thời gian rất nhanh, kể cả những vật liệu cứng đầu nhất. Không chỉ vậy, công nghệ này cũng giúp lượng khí thải như NO và NO2 giảm đi rất nhiều, cùng giá thành rẻ hơn những loại hình khác.

Lượng nhiệt năng sau khi đốt cũng được sử dụng để sản xuất điện. Rác sau khi được thu gom sẽ được nghiền và ép thành từng khối lớn có kích thước bằng nhau để khi đốt tiết kiệm được thể tích lò đốt, tiết kiệm thời gian và công sức của công nhân nhà máy. Hiện nay, chỉ 1,2% lượng rác thải đô thị ở Nhật Bản được đưa đến các bãi rác. Nhật Bản tái chế 20% lượng rác thải, còn lại đa số (khoảng 70%), được đốt để sản xuất điện. Đây là mức cực kỳ cao nếu so với con số 13% rác thải được đốt để sản xuất năng lượng ở Mỹ. Mặt khác, Nhật Bản xây dựng một cơ chế thị trường cho nguồn điện năng tái tạo nói chung và điện sản xuất từ đốt chất thải nói riêng là hệ thống FiT (Feed in Tariff) được giới thiệu trong Luật mua điện năng từ nguồn năng lượng tái tạo, có hiệu lực từ tháng 7-2012.

Tương tự, đối với những núi rác thải chất đống trên sa mạc, Các Tiểu vương quốc Arab thống nhất (UAE) cũng lựa chọn phương pháp dùng lò đốt biến chúng thành điện năng. Là một trong những nước xuất khẩu dầu lớn nhất thế giới, UAE đang xây dựng các nhà máy đốt rác phát điện đầu tiên tại vùng Vịnh để giảm bớt vấn nạn rác thải lâu năm, cùng lúc đó là giảm sự phụ thuộc vào các trạm phát điện chạy bằng xăng, dầu.