Biogas được hình thành từ quá trình kỵ khí của các chất hữu cơ có thể lên men (dư lượng nông nghiệp, nước thải chăn nuôi, chất thải đô thị…). Được tạo thành chủ yếu từ metan (CH4) cũng như khí tự nhiên, biogas chủ yếu được sử dụng để sản xuất nhiệt và điện.

Theo IEA, việc phát triển biogas và biomethane sẽ góp phần đáp ứng “hai thách thức quan trọng trong cuộc sống hiện đại”, đó là quản lý khối lượng chất thải hữu cơ ngày càng tăng và giảm khí thải nhà kính.

Tuy nhiên năm 2018, sản xuất biogas và biomethane toàn cầu chỉ giới hạn ở mức 35 Mtoe (trong đó 3,5 Mtoe biomethane), tương đương một phần nhỏ trong tiềm năng đã được IEA ước tính (570 Mtoe biogas và 730 Mtoe biomethane trong mỗi năm).

Một cơ sở sản xuất biogas ở Australia

Theo IEA, biogas và biomethane có thể đáp ứng khoảng 20% nhu cầu khí đốt trên thế giới nếu nguồn tài nguyên “bền vững” này sẵn có cho việc sản xuất.

Vai trò quan trọng

IEA cho rằng biogas và biomethane có thể đóng vai trò là loại năng lượng bền vững chính trong tương lai. Từ nay đến năm 2040, khối lượng tài nguyên được huy động để sản xuất biogas và biomethane có thể tăng 40% trên toàn thế giới.

IEA chỉ ra rằng, biogas có thể làm giảm đáng kể sự phụ thuộc vào sinh khối rắn truyền thống để nấu ăn, đồng thời cải thiện sức khỏe của người dân và phát triển kinh tế ở các nước đang phát triển. Trong kịch bản Phát triển bền vững (kịch bản tương thích với các mục tiêu chống biến đổi khí hậu), IEA ước tính rằng biogas có thể cung cấp một nguồn nấu ăn sạch cho hơn 200 triệu người trên thế giới cho đến năm 2024, trong đó một nửa số dân ở châu Phi. Theo kịch bản này, sự phát triển của biomethane có thể giúp giảm được khoảng 1.000 triệu tấn khí thải nhà kính vào năm 2040.

Để khai thác triệt để tiềm năng của biogas và biomethane, IEA kêu gọi các chính phủ công nhận những lợi ích liên quan đến các loại khí sinh học này như là một phần của quá trình chuyển đổi năng lượng. Các nước cần hỗ trợ mạnh mẽ hơn cho việc sản xuất biogas và biomethane thông qua các chính sách mới về quản lý chất thải, có tính đến các tác động tích cực của khí sinh học, áp đặt hạn ngạch năng lượng tái tạo trong giao thông vận tải...

Đốt bỏ khí ở một cơ sở dầu khí

Khí thải metan trong lĩnh vực dầu khí

Tháng 3-2020, IEA đã công bố ước tính mới nhất về phát thải khí metan toàn cầu trong quá trình sản xuất và sử dụng dầu khí. Theo dữ liệu gần đây nhất được IEA công bố, phát thải khí metan toàn cầu ước tính vào khoảng 570 triệu tấn (Mt) mỗi năm. Gần 60% lượng khí thải này là do hoạt động của con người, đặc biệt là trong ngành nông nghiệp (gần 1/4 tổng lượng khí thải metan) và ngành năng lượng (chiếm gần 20% tổng lượng phát thải), bao gồm khai thác dầu mỏ, khí đốt tự nhiên và ở mức độ thấp hơn là than đá và nhiên liệu sinh học. Ước tính lượng khí thải metan cho đến nay vẫn chưa chính xác và IEA đang tìm cách đo chính xác lượng phát thải khí metan với công cụ theo dõi metan đã được triển khai vào năm 2019.

Theo IEA, lượng khí thải metan toàn cầu từ khí đốt và dầu tăng nhẹ trong năm 2019 lên 82 Mt. Khí thải từ lĩnh vực này xảy ra ở các giai đoạn khác nhau: Thăm dò và khai thác (thượng nguồn), tinh chế, phân phối cho người tiêu dùng (hạ nguồn)... Một số do nguyên nhân vô tình, một số khác do có sự can thiệp (khí thoát ra hoặc bị đốt tại chỗ vì lý do an toàn).

Do tác động của dịch Covid-19 lên hoạt động kinh tế, phát thải CO2 toàn cầu có thể sẽ giảm trong năm 2020. Tuy nhiên, IEA cho rằng khí thải metan từ các lĩnh vực dầu khí chưa chắc sẽ giảm (mặc dù mức tiêu thụ dầu và khí đốt dự kiến sẽ giảm trong năm 2020). IEA đề cập đến nguy cơ các nhà sản xuất trong lĩnh vực dầu khí do bị giảm doanh thu, nên ít chú ý đến các nỗ lực chống lại khí thải metan. Giá khí đốt tự nhiên giảm có thể dẫn đến sự gia tăng trong đốt bỏ khí hoặc xả khí ra môi trường và giám sát quy định của các hoạt động dầu khí có thể bị buông lỏng.

IEA cho biết, nhiều vệ tinh đang hoạt động có thể được sử dụng để ước tính nồng độ metan trong khí quyển. Việc sử dụng hình ảnh vệ tinh, ví dụ vệ tinh Sentinel 5P của chương trình Copernicus của Cơ quan Vũ trụ châu Âu sẽ nhanh chóng giúp xác định các nguồn phát thải khí metan lớn. IEA trích dẫn một ví dụ thực tế: Công ty phân tích dữ liệu Kayrros nhờ vào hình ảnh từ vệ tinh Sentinel 5P đã phát hiện ra các luồng khí đến từ 3 cơ sở dầu khí khác nhau ở Algeria vào tháng 1-2020.

Xin nhắc lại, khí metan có tuổi đời ngắn hơn nhưng gây ra hiệu ứng nhà kính cao hơn nhiều so với khí CO2. Ủy ban Liên chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC) ước tính 1 tấn khí metan có thể gây ra hiệu ứng nhà kính gấp 28-36 lần so với 1 tấn CO2 trong khoảng 100 năm (quy mô thời gian thường được sử dụng trong đánh giá phát thải).

Dựa trên tiền đề “dầu và khí tự nhiên sẽ là một phần của hệ thống năng lượng trong nhiều thập niên tới”, IEA khẳng định: Điều quan trọng là giảm phát thải khí nhà kính liên quan đến việc khai thác. IEA ước tính gần 1/3 lượng khí thải metan hiện tại từ dầu và khí đốt có thể hạn chế gây hiệu ứng nhà kính với chi phí bằng không bằng cách thu hồi khí metan. Việc thiếu các biện pháp có thể được giải thích bằng việc thiếu thông tin và những sự khích lệ hoặc do cơ sở hạ tầng không đủ để thu hồi khí metan.