Biến đổi khí hậu là thách thức môi trường lớn nhất hiện nay và sự quan tâm của xã hội tăng lên hàng năm. Thỏa thuận Paris 2015 có ý nghĩa quyết định về mặt hành động, vì 195 quốc gia đã đồng ý hạn chế mức tăng nhiệt độ toàn cầu xuống 2 ° C trong thời kỳ tiền công nghiệp vào cuối thế kỷ này và tiếp tục làm việc để giảm xuống 1,5 ° C. khử cacbon Đó là quá trình giảm lượng khí thải carbon vào khí quyển, đặc biệt là carbon dioxide (CO2). Mục tiêu của nó là đạt được một nền kinh tế toàn cầu phát thải thấp và đạt được sự trung hòa về khí hậu thông qua quá trình chuyển đổi năng lượng.
Trong bài viết này, chúng tôi sẽ cho bạn biết mọi thứ bạn cần biết về quá trình khử cacbon, đặc điểm của nó và tầm quan trọng của nó đối với biến đổi khí hậu.
Khử cacbon là gì
Bằng cách đốt nhiên liệu hóa thạch để phát triển kinh tế, loài người đã tăng lượng khí thải carbon dioxide. Đây là một trong những nguyên nhân gây ra hiệu ứng nhà kính và do đó là một trong những nguyên nhân gây ra hiện tượng nóng lên toàn cầu và biến đổi khí hậu. Quá trình khử cacbon đòi hỏi một quá trình chuyển đổi năng lượng, là một sự thay đổi cấu trúc nhằm loại bỏ carbon khỏi quá trình sản xuất năng lượng. Đây là một nền kinh tế điện khí hóa dựa trên các năng lượng thay thế sạch chỉ phát ra năng lượng mà trái đất có thể hấp thụ.
Việc chuyển đổi sang nền kinh tế trung tính carbon vào năm 2050 là có thể và có ý nghĩa kinh tế. Khử cacbon hóa nền kinh tế cũng là một cơ hội tuyệt vời để tạo ra của cải, tạo việc làm và cải thiện chất lượng không khí. Môi trường pháp lý là chìa khóa để phát triển các vật mang năng lượng hiệu quả hơn và không phát thải và sử dụng cuối cùng với chi phí thấp nhất có thể và thúc đẩy quá trình khử cacbon hiệu quả.
Trong những năm gần đây, châu Âu là nước thúc đẩy quyết định nhất quá trình chuyển đổi năng lượng toàn cầu, hỗ trợ việc thực hiện nền kinh tế các-bon thấp thông qua các mục tiêu chính sách và quy định. Thỏa thuận Xanh Châu Âu được công bố vào cuối năm 2019. Đây là một chiến lược của Ủy ban Châu Âu nhằm đạt được tính trung lập các-bon và tăng khả năng cạnh tranh vào năm 2050, đồng thời ngăn chặn tăng trưởng kinh tế khỏi việc sử dụng các nguồn tài nguyên.
Khử cacbon hiệu quả
Khử cacbon hiệu quả là một cách cố gắng đạt được tính trung hòa cacbon với chi phí thấp nhất có thể, để mỗi lần sử dụng năng lượng cuối cùng có thể giảm lượng khí thải bằng cách sử dụng các giải pháp thay thế cạnh tranh nhất. Điện là một chất mang năng lượng cho phép tích hợp nhiều hơn các năng lượng tái tạo, để đâu là phương án hiệu quả nhất để khử cacbon trong các lĩnh vực kinh tế khác với chi phí thấp nhất. Hơn nữa, đây là giải pháp thay thế duy nhất để nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng, đây là nguyên tắc cơ bản của quá trình khử cacbon.
Tuy nhiên, đối với một số mục đích sử dụng năng lượng cuối cùng, điện khí hóa là không thể hoặc có tính cạnh tranh. Trong những trường hợp này, việc giảm lượng khí thải đòi hỏi phải sử dụng nhiên liệu đã khử cacbon, ở trạng thái công nghệ ban đầu và vẫn còn đắt tiền.
Thách thức đầu tiên của quá trình chuyển đổi năng lượng hiệu quả là khử cacbon hoàn toàn trong ngành điện, điều này có lợi hơn cho việc đạt được mục tiêu này ngay lập tức và có tính cạnh tranh, nhờ vào việc tích hợp ngày càng nhiều năng lượng tái tạo vào danh mục sản xuất điện của mình. Người ta ước tính rằng khoảng 65% sản lượng năng lượng tái tạo sẽ đạt được vào năm 2030 và 85% vào năm 2050. Điều này yêu cầu một số hành động nhất định như sau:
- Thúc đẩy năng lượng tái tạo và thúc đẩy cơ chế cạnh tranh.
- Sự phát triển và số hóa cơ sở hạ tầng mạng có một khuôn khổ quy định ổn định và có thể dự đoán được.
- Thiết lập cơ chế năng lực để đảm bảo rằng hệ thống có đủ sức mạnh và tính linh hoạt cần thiết một cách bền vững.
- Thúc đẩy lưu trữ năng lượng hiệu quả cao và thúc đẩy quản lý năng lượng tái tạo có tính thẩm thấu cao.
Thách thức thứ hai là khử cacbon trong các lĩnh vực khác của nền kinh tế thông qua tăng cường điện khí hóa, chủ yếu trong giao thông vận tải (thông qua xe điện) và các tòa nhà (thông qua máy bơm nhiệt điện). Muốn vậy, cần phải đặt nền móng cho việc tạo ra một môi trường cạnh tranh cân bằng giữa các năng lượng:
- Phù hợp với nguyên tắc "người gây ô nhiễm trả tiền", thiết lập thuế môi trường đồng nhất (tất cả các nguồn năng lượng chịu chi phí khử cacbon).
- Xóa bỏ các rào cản đối với điện khí hóa, xóa bỏ chi phí điện không do cung cấp và thúc đẩy việc sử dụng điện cuối cùng.
Năng lượng không nhiễm điện
Một số ứng dụng tiêu dùng nhất định, chẳng hạn như vận chuyển, hàng không, vận tải hạng nặng hoặc các ngành công nghiệp nhiệt độ cao, họ không thể hoặc không thể cạnh tranh trong điện khí hóa. Trong những trường hợp này, cần phải sử dụng nhiên liệu đã khử cacbon để đạt được tính trung hòa cacbon, mặc dù sự phát triển công nghệ của chúng chưa chín muồi nên chi phí hiện tại rất cao.
Các hốc này chiếm 16% lượng tiêu thụ năng lượng và lượng khí thải của EU, vì vậy chúng ít ảnh hưởng hơn đến các tính toán tổng thể và có thể được khử cacbon sau này khi các công nghệ yêu cầu trở nên cạnh tranh hơn.
Để cải thiện sự thành thục về công nghệ của bạn, cần phải thúc đẩy việc nghiên cứu và phát triển các giải pháp làm sạch này, và có sự tham gia của các ngành liên quan để tối ưu hóa quá trình khử cacbon.
Từng bước
Thuật ngữ khử cacbon đã được lặp lại với tần suất ngày càng cao trong các bài phát biểu chính trị và các công cụ chính sách công ở các quốc gia khác nhau. Điều này nhằm mục đích thực hiện các hành động để loại bỏ việc tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch có chứa carbon trong cấu trúc phân tử, quá trình đốt cháy sẽ giải phóng năng lượng, chất ô nhiễm và khí nhà kính.
Nhiên liệu hóa thạch bao gồm than, dầu, các dẫn xuất của chúng và khí tự nhiên (mêtan). Tất cả chúng đều có một nguyên tố hóa học chung là cacbon (C), không nên nhầm lẫn với cacbon, chỉ là một loại nhiên liệu trong nhóm này. Các nhiên liệu khác, chẳng hạn như củi, cũng chứa carbon, nhưng tùy thuộc vào loại thảm thực vật, carbon thường tồn tại trong thảm thực vật trong nhiều thập kỷ, thế kỷ và hàng nghìn năm.
Khi nhiên liệu được đốt cháy để lấy năng lượng, chúng tạo ra một lượng khí cacbonic và các chất khác khác nhau, trong đó có nhiều chất gây ô nhiễm. Khí thải tạo ra trong quá trình phụ thuộc vào đặc tính của từng loại nhiên liệu và công nghệ được sử dụng để đốt cháy chúng. Càng nhiều cacbon trong cấu trúc phân tử, lượng nguyên tố này thải vào khí quyển càng lớn. Hơn nữa, nếu các nhiên liệu hóa thạch như dầu mỏ, than đá hoặc khí đốt tự nhiên bị đốt cháy, carbon đáng lẽ đã được lưu trữ hàng nghìn năm sẽ tiếp tục lưu thông trong khí quyển.
Nếu quá trình đốt cháy diễn ra hoàn hảo, carbon và hydro trong nhiên liệu sẽ kết hợp với oxy trong không khí và các sản phẩm phụ duy nhất là carbon dioxide và nước (H2O). Nhưng trên thực tế, nó cũng tạo ra khí thải các nguyên tố có hại khác, chẳng hạn như vật chất dạng hạt, cacbon monoxit, nitơ oxit, lưu huỳnh oxit và các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi. Một số trong số chúng ảnh hưởng đến khí hậu của khu vực.
Tôi hy vọng rằng với thông tin này, bạn chỉ có thể tìm hiểu thêm về quá trình khử cacbon và các đặc điểm của nó.