Năng lượng hàng không bền vững (SAF): Triển vọng nào cho Việt Nam?

Năm 2022, tại phiên toàn thể lần thứ 41 của Tổ chức Hàng không dân dụng quốc tế (ICAO), các cơ quan hàng không đã cùng nhau cam kết về mục tiêu phát thải bằng không vào năm 2050. Để đạt được mục tiêu này, các viện nghiên cứu, các hãng cung cấp nhiên liệu hàng không đã tích cực đầu tư nghiên cứu các công nghệ nhằm chế tạo nhiên liệu hàng không bền vững (SAF).

Tại hội thảo Montreal tháng 7/2023 mới đây do ICAO tổ chức, 3 loại nhiên liệu được điểm tên là bền vững bao gồm: Nhiên liệu sinh học (nguyên liệu đầu vào là rác thải nông nghiệp hoặc dầu thực vật), nhiên liệu hydrogen và nhiên liệu từ C02 hoá lỏng (nguyên liệu đầu vào là C02 – Power to liquids/PtL). Nhiều viện nghiên cứu và hãng cung cấp nhiên liệu hàng không đã giới thiệu các mô hình sản xuất, các bằng sáng chế SAF và công bố năng lực cung cấp SAF cho các hãng bay.

Cũng tại hội thảo, nhiều tổ chức tư vấn và cung cấp chứng chỉ đã trao đổi các cơ chế đánh giá các hãng bay và đưa ra những tiêu chí/tham số để so sánh những nỗ lực của các hãng bay trong việc phi carbon hoá các chuyến bay. Đáng lưu ý là xu hướng có rất nhiều cơ chế đánh giá/cung cấp chứng chỉ giảm phát thải carbon của nhiều cơ quan, tổ chức tư vấn các nước – manh nha hình thành một “thị trường” cạnh tranh về mức uy tín trong các đánh giá/cung cấp chứng chỉ.

Để đảm bảo tính bền vững trong chuỗi cung ứng SAF và khà năng “truy xuất”, kiểm tra nguồn gốc của SAF cho người mua và để tránh rủi ro tính trùng lặp nhiều lần trong kiểm toán nỗ lực giảm phát thải, hệ thống Book and Claim đã ra đời, cho phép bên cung cấp nhiêu liệu hàng không có thể phối trộn SAF với nhiên liệu truyền thống mà không mất thêm chi phí kho bãi độc lập cho SAF, bên mua cũng có thể mua SAF ở bất cứ đâu có năng lực cung cấp.

Ước tính lượng SAF hiện nay với khoảng 200 cơ sở sản xuất trên toàn thế giới mới chỉ đạt khoảng 450 triệu lít/năm trong khi các hãng hàng không đã ký cam kết mua đến 40 tỷ lít SAF đến nay và nhu cầu tối thiểu là 30 tỷ lít/năm vào năm 2030; 450 tỷ lít/năm vào năm 2050 (đảm bảo phối trộn đến 65% SAF trong nhiên liệu bay).

Ngoài sự khan hiếm, giá của SAF cao hơn giá nhiên liệu truyền thống từ 3-4 lần, kể cả sử dụng nguyên liệu đầu vào từ rác thải nông nghiệp, rác thải rừng hay dầu thực vật. Tại Hội thảo, Ban tổ chức đã trưng bày một số nguyên liệu đầu vào cho SAF sinh học (ước tính có khoảng 40 loại): cây cọc rào/jatropha, thầu dầu/castor, ngô, đậu nành, cọ, cải camelina, cải brassica…

Là một nước đang phát triển với thu nhập bình quân đầu người còn thấp, ngành hàng không dân dụng Việt Nam sẽ gặp nhiều khó khăn, thách thức để chuyển đổi sang SAF. Ở các nước phát triển, ngoài việc hỗ trợ cho các nhà sản xuất SAF, còn có thể có cơ chế hỗ trợ bên mua (các hãng hàng không).

Hơn nữa, các tổ chức tài chính/ngân hàng ở các nước phát triển đã tham gia vào nỗ lực chuyển đổi năng lượng nói chung và chuyển đổi năng lượng hàng không từ sớm nên có sự thấu hiểu về các cơ hội lợi nhuận trong lĩnh vực này. Thêm vào đó, người tiêu dùng ở các nước phát triển cũng có mức độ nhận thức về sự cần thiết hành động để chống biến đổi khí hậu và sẵn sàng trả giá đắt hơn cho các dịch vụ có ít “dấu chân carbon”.

Trên thế giới có nhiều mô hình sản xuất SAF, trong đó, một trong những nước đi đầu phải kể đến Canada. Tháng 2/2022, Canada đã thành lập Hội đồng Canada về năng lượng hàng không bền vững (C-SAF), với mục tiêu sản xuất được 350.000 tấn (1 tỷ lít) SAF hàng năm vào 2030, tức là khoảng 10% tổng nhu cầu năng lượng hàng không.

C-SAF hiện nay có 60 hãng hàng không quốc gia và quốc tế sở hữu cơ sở lưu trữ và cung cấp nhiên liệu hàng không tại 11 sân bay và khoảng 50 thành viên khác liên quan đến công nghiệp hàng không (trường Đại học, ngân hàng, hãng sản xuất máy bay, Hiệp hội chế biến hạt có dầu Canada…).

Canada với trữ lượng lớn rác thải nông nghiệp và hạt có dầu nên có thể sản xuất tới 3.5 triệu tấn SAF mỗi năm. Tuy nhiên, đến nay, các cơ sở sản xuất SAF ở Canada chủ yếu sử dụng hạt có dầu và tốc độ triển khai xây dựng còn chậm nên sản lượng SAF vẫn còn thấp hơn mục tiêu kỳ vọng.

Ngoài ra, Canada cũng phát triển mô hình sản xuất SAF tuần hoàn hay còn gọi PtL, theo đó, C02 được thu hồi, hoá lỏng để biến thành kerosene nhân tạo; tuy nhiên, công nghệ này có giá thành rất đắt (do SAF plus phát triển). Chính vì vậy, Canada rất quan tâm đến việc phát triển các mô hình sản xuất SAF khác sử dụng rác thải rừng, rác thải nông nghiệp và rác thải đô thị.

Tại Hội thảo, có hai mô hình sản xuất SAF được giới thiệu, khá phù hợp cho Việt Nam: Tập đoàn đầu tư xây dựng Shanxi Trung Quốc sử dụng rác thải nông nghiệp để sản xuất nhiên liệu sinh học, sử dụng chính công nghệ lên men rơm rạ từ lúa để chế tạo ethanol. Tập đoàn này đã xây dựng nhà máy sản xuất năng lượng SAF thứ hai ở Malaysia, sử dụng chủ yếu là chất thải từ dầu cọ. Tập đoàn Gevo Hoa Kỳ, sử dụng công nghệ lên men cellulose từ thân, lõi ngô. SAF dưới dạng nhiên liệu sinh học/ethanol vẫn là giải pháp phù hợp nhất về giá và tính sẵn có của nguyên liệu đầu vào; trong khi phát triển SAF sử dụng các công nghệ khác vừa quá đắt về chi phí đầu tư, vừa quá thiếu nguyên liệu đầu vào.

Mặc dù việc đầu tư vào các cơ sở chế tạo nhiên liệu sinh học nói chung là khá tốn kém (và thậm chí có rủi ro là các thế hệ động cơ máy bay/xe cộ mới sẽ chuyển sang sử dụng chủ yếu là năng lượng hydrogen hoặc hybrid). Tuy nhiên, nếu không đầu tư kịp thời, chúng ta sẽ mất đi lợi thế cạnh tranh so với các nước trong khu vực ASEAN, nhất là trong triển vọng phát triển sân bay Long Thành thành trung tâm trung chuyển hàng không châu Á với công suất 100 triệu hành khách (cao hơn cả Changi-Singapore).

Ngoài Malaysia có cơ sở sản xuất SAF do Trung Quốc đầu tư, tháng 5/2023 vừa qua, Tập đoàn Neste vừa quyết định đầu tư thêm 1.6 tỷ Euro ở Singapore nhằm xây dựng nhà máy cung cấp khoảng 1-1.5 triệu tấn SAF; nghĩa là khoảng trên 1/10 nhu cầu SAF của toàn thế giới vào năm 2030. Tập đoàn có nguồn gốc từ Phần Lan này khẳng định đến năm 2024, nhà máy sẽ đạt công suất toàn phần, đưa Singapore trở thành nước đi đầu thế giới về SAF. Tiếp sau Neste, Tập đoàn Shell cũng dự kiến sẽ xây dựng nhà máy với công suất 550.000 tấn SAF tại quốc gia này.

Việc các nhà máy SAF lựa chọn đầu tư vào quốc gia nhỏ bé như Singapore dựa trên các lý do: Singapore là trung tâm hàng không lớn bậc nhất châu Á-Thái Bình Dương. Chuỗi cung ứng SAF ở Singapore sẽ cung cấp không chỉ cho các hãng hàng không khu vực mà cả quốc tế. Bên cạnh đó, với lợi thế là trung tâm lọc hóa dầu khu vực, việc trộn SAF với nhiên liệu bay truyền thống tại Singapore sẽ dễ dàng.

Tuy nhiên, lý do chính khiến các nhà máy SAF lựa chọn Singapore là do Singapore hỗ trợ rất lớn về hạ tầng (giao đất miễn phí), có chính sách hỗ trợ về R&D, ưu đãi thuế doanh nghiệp và đã hình thành chuỗi cung ứng năng lượng hàng không đồng bộ, thuận tiện…

Nếu Việt Nam không đầu tư phát triển hạ tầng sản xuất và cung cấp nhiên liệu SAF cho các hãng hàng không, Long Thành sẽ khó có thể cạnh tranh với các sân bay trong khu vực. Hiện nay trên thế giới mới có 60 sân bay có khả năng cung cấp SAF; ở châu Á, mới có Singapore, Nhật Bản và Trung Quốc.

Bài toán năng lực cung ứng năng lượng bền vững (SF) không chỉ đúng cho ngành công nghiệp hàng không mà còn cho nhiều ngành công nghiệp khác. Việc đầu tư xây dựng hệ thống 7 nhà máy ethanol của Bộ Công Thương là chủ trương rất tiên phong, đi trước thời đại, đảm bảo cung cấp SF và SAF cho thị trường trong nước, phù hợp với mục tiêu giảm phát thải carbon.

Tuy nhiên, công tác quảng bá công nghệ và công suất của các nhà máy chúng ta ra thế giới còn hạn chế. Chúng ta cần tổ chức giới thiệu các nhà máy ethanol và công nghệ sản xuất cồn sinh học của chúng ta với thế giới nhằm thu hút đầu tư, cải tiến công nghệ, nâng cao năng suất, đảm bảo tiêu chuẩn để phục vụ nhiên liệu bay và quan trọng nhất, tìm đầu ra cho sản phẩm, khẳng định vị trí của Việt Nam trên bản đồ cung cấp SF và SAF quốc tế. Bên cạnh đó, Việt Nam cũng cần tham khảo công nghệ chế tạo nhiên liệu SAF từ lên men rơm rạ và cellulose từ thân lõi ngô, tận dụng các rác thải nông nghiệp của chúng ta.

Theo Viện hoá học, với trữ lượng 80-100 triệu tấn rơm bỏ không hàng năm, chúng ta có thể chế ra 2 triệu tấn ethanol. Nếu khai thác được công nghệ của nước ngoài, Việt Nam hoàn toàn có thể cung cấp tới 1/5 nhu cầu SAF của thế giới, với giá trị cao gấp 3-4 lần nhiên liệu truyền thống, đảm bảo cho sân bay Long Thành của Việt Nam có hệ thống hạ tầng dịch vụ hoàn chỉnh, bao gồm cả hạ tầng cung cấp nhiên liệu bay sạch.

Việt Nam cũng cần tham khảo mô hình thu hút đầu tư xây dựng các cơ sở chế biến SAF của nước ngoài, đầu tư hơn nữa vào công tác R&D, cấp vốn tài trợ/cho vay cho các dự án SAF của cả Việt Nam và nước ngoài; giảm thuế hoặc ưu đãi thuế; cấp đất; khuyến khích các ngân hàng tham gia bảo lãnh/đầu tư vào các dự án SAF; hỗ trợ các dự án cung ứng nguyên liệu đầu vào cho SAF; xây dựng chuỗi sản xuất và cung ứng SAF đồng bộ…