Thu giữ carbon trực tiếp từ không khí (Direct Air Capture – DAC) từ lâu được xem là một trong những công cụ quan trọng để giúp Liên minh châu Âu đạt mục tiêu trung hòa khí hậu vào năm 2050. Tuy nhiên, một phân tích mới cho thấy hiệu quả của việc rót vốn vào công nghệ này giảm đáng kể khi đặt cạnh các giải pháp năng lượng tái tạo.
Các công nghệ DAC sử dụng phản ứng hóa học hoặc vật lý để tách CO₂ trực tiếp từ không khí xung quanh. CO₂ sau đó được thu ở dạng tinh khiết, có thể được lưu trữ lâu dài dưới lòng đất hoặc tái sử dụng trong sản xuất. Theo các chuyên gia, một số vật liệu như bê tông có thể “khóa” CO₂ trong hàng thế kỷ, trong khi các sản phẩm như nhiên liệu tổng hợp hoặc đồ uống lại nhanh chóng giải phóng trở lại khí quyển.
Năm 2023, cơ quan nghiên cứu của Nghị viện châu Âu từng nhấn mạnh rằng một “danh mục đa dạng” các giải pháp loại bỏ CO₂, bao gồm DAC, là “thiết yếu” để giữ mức tăng nhiệt toàn cầu trong khoảng 1,5-2°C. Tuy nhiên, nghiên cứu này cũng lưu ý rằng việc cắt giảm phát thải phải được ưu tiên hàng đầu, bởi nếu vượt quá ngân sách phát thải toàn cầu rồi mới xử lý bằng các biện pháp loại bỏ, không có gì đảm bảo nhiệt độ sẽ giảm trở lại.
Năng lượng tái tạo vẫn chiếm ưu thế
Nghiên cứu mới công bố trên tạp chí Communications Sustainability cho thấy, với cùng một mức đầu tư, điện gió và điện mặt trời mang lại lợi ích lớn hơn về cả khí hậu lẫn sức khỏe cộng đồng so với DAC – ngay cả khi giả định các điều kiện phát triển “cực kỳ lạc quan” cho công nghệ này.
Nhóm nghiên cứu tại PSE Healthy Energy (Mỹ) đã mô phỏng các kịch bản triển khai DAC, điện mặt trời quy mô lớn và điện gió trên bờ tại 22 khu vực lưới điện của Mỹ trong giai đoạn 2020-2050.
Trong kịch bản hiện tại, DAC cần khoảng 5.500 kWh điện để thu giữ 1 tấn CO₂ với chi phí khoảng 1.000 USD. Ở kịch bản cải tiến, mức tiêu thụ năng lượng giảm xuống còn 1.500 kWh và chi phí giảm còn 500 USD/tấn.
Dù vậy, kết quả cho thấy năng lượng tái tạo vẫn vượt trội về hiệu quả trên mỗi USD đầu tư trong cả hai kịch bản. Đáng chú ý, trong điều kiện hiện tại, các hệ thống DAC kết nối với lưới điện còn có thể tạo ra nhiều khí nhà kính và ô nhiễm không khí hơn lượng CO₂ mà chúng loại bỏ.
Ngay cả trong kịch bản “đột phá”, khi chi phí DAC giảm xuống chỉ còn 100 USD/tấn CO₂ và tiêu thụ 800 kWh điện – mức thấp nhất trong các dự báo – điện gió và điện mặt trời vẫn chiếm ưu thế tại nhiều khu vực.
Nguyên nhân là do điện năng sử dụng cho DAC vẫn phụ thuộc một phần vào nhiên liệu hóa thạch, dẫn tới phát sinh thêm các chất ô nhiễm như SO₂, NOx và bụi mịn, ảnh hưởng trực tiếp đến các cộng đồng gần nhà máy điện.
Trong khi đó, việc mở rộng năng lượng tái tạo lại giúp giảm ô nhiễm và cải thiện sức khỏe cộng đồng trong mọi kịch bản được mô phỏng.
Ưu tiên hiệu quả đầu tư khí hậu
Theo ông Jonathan J. Buonocore, chuyên gia tại Boston University School of Public Health, trong bối cảnh ngày càng có nhiều giải pháp giảm phát thải, việc đánh giá hiệu quả chi phí là yếu tố then chốt để đảm bảo nguồn vốn mang lại tác động lớn nhất.
“Nghiên cứu cho thấy cần phân bổ vốn đầu tư sao cho đạt hiệu quả tối đa về khí hậu, đồng thời hạn chế thấp nhất các tác động phụ đối với sức khỏe cộng đồng”, ông Jonathan J. Buonocore nhấn mạnh.
Tuy nhiên, các tác giả cũng lưu ý rằng DAC không phải là công nghệ “vô dụng”. Trong dài hạn, khi lượng phát thải mới đã được kiểm soát đáng kể, DAC vẫn có thể đóng vai trò xử lý lượng CO₂ tích tụ trong khí quyển.
Dù vậy, thông điệp cốt lõi vẫn rất rõ ràng. Như Yannai Kashtan – nhà khoa học về chất lượng không khí tại PSE Healthy Energy (Mỹ), tác giả chính của nghiên cứu – nhận định: “Nếu bồn rửa đang tràn nước, hãy khóa vòi trước khi lau sàn.”
Ở góc độ chính sách, kết quả nghiên cứu cũng gợi mở cách tiếp cận thận trọng hơn trong phân bổ nguồn lực cho mục tiêu trung hòa carbon. Trong bối cảnh ngân sách dành cho chuyển đổi năng lượng còn hạn chế, việc ưu tiên các giải pháp mang lại hiệu quả tức thời như mở rộng năng lượng tái tạo và nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng được xem là lựa chọn hợp lý hơn.
Các chuyên gia cho rằng công nghệ thu CO₂ trực tiếp từ không khí vẫn có vai trò nhất định trong dài hạn, đặc biệt đối với việc xử lý lượng khí thải “tồn dư” khó cắt giảm trong các ngành như hàng không, xi măng hay thép.
Vấn đề đặt ra không phải là “chọn cái nào thay cái nào”, mà là xác định đúng thời điểm và quy mô đầu tư phù hợp, nhằm tối ưu hóa hiệu quả kinh tế – môi trường trong quá trình chuyển dịch năng lượng.
Trọng Hoàng
