Phát thải khí nhà kính tại Xi măng Bỉm Sơn nhìn từ cơ cấu tiêu thụ năng lượng

Phân tích cơ cấu tiêu thụ năng lượng theo từng công đoạn giúp nhận diện các nguồn phát thải chính và đánh giá tiềm năng giảm phát thải tại nhà máy. Trường hợp Xi măng Bỉm Sơn cũng cho thấy thu hồi nhiệt thải, giảm tỷ lệ clinker và các giải pháp công nghệ dài hạn có thể được xem xét trong lộ trình giảm phát thải khí nhà kính.

Tiêu thụ năng lượng tập trung tại các công đoạn chính

Xi măng là ngành sản xuất có mức tiêu thụ năng lượng lớn, trong đó nhiên liệu nhiệt chủ yếu được sử dụng cho lò nung clinker, còn điện năng tập trung tại các thiết bị nghiền, làm nguội clinker và vận chuyển vật liệu.

Theo thống kê các đơn vị trọng điểm trong ngành xi măng có mức tiêu thụ năng lượng từ 1.000 TOE trở lên, Xi măng Bỉm Sơn thuộc nhóm 10 đơn vị có mức tiêu thụ năng lượng hằng năm cao nhất. Giai đoạn 2022 - 2024, Công ty tiêu thụ trung bình khoảng 260.000 TOE/năm.

Năm 2025, các nguồn năng lượng chính tại Xi măng Bỉm Sơn gồm than cám sử dụng cho lò nung, điện mua từ lưới điện và dầu diesel phục vụ vận chuyển nội bộ. Cơ cấu tiêu thụ theo từng nhóm thiết bị và công đoạn được thể hiện tại Bảng 1.

Bảng 1. Tiêu thụ năng lượng theo thiết bị và công đoạn tại Xi măng Bỉm Sơn năm 2025

(Nguồn: Xi măng Bỉm Sơn)

Cơ cấu trên cho thấy tiêu thụ năng lượng tập trung vào nhiên liệu sử dụng cho lò nung và điện năng phục vụ các thiết bị sản xuất. Trong nhóm sử dụng điện, nghiền xi măng và làm nguội clinker là những công đoạn có mức tiêu thụ đáng chú ý.

Việc phân tách tiêu thụ năng lượng theo thiết bị và công đoạn là cơ sở để xác định những khu vực có mức sử dụng năng lượng lớn, từ đó đánh giá hiệu quả vận hành và tiềm năng tiết kiệm năng lượng.

Than cho lò nung là nguồn phát thải chính

Để xác định lượng phát thải khí nhà kính, các nguồn phát thải được phân thành Phạm vi 1 gồm phát thải trực tiếp tại cơ sở và Phạm vi 2 gồm phát thải gián tiếp từ điện mua của lưới điện.

Các nguồn phát thải trực tiếp tại Xi măng Bỉm Sơn gồm sử dụng than cho lò nung, dầu DO cho vận chuyển nội bộ, môi chất lạnh và xử lý nước thải sinh hoạt. Trong phạm vi nghiên cứu, việc tính toán tập trung vào các nguồn tiêu thụ năng lượng chính.

Hệ số phát thải nhiên liệu được sử dụng theo Quyết định số 2626/QĐ-BTNMT. Hệ số quy đổi CH₄ và N₂O sang CO₂e được lấy theo Phụ lục VII Thông tư số 13/2024/TT-BXD.

Bảng 2. Các nguồn phát thải khí nhà kính trực tiếp

(Nguồn: Xi măng Bỉm Sơn)

Bảng 3. Nguồn phát thải khí nhà kính gián tiếp

(Nguồn: Xi măng Bỉm Sơn)

Kết quả tính toán phát thải theo từng nguồn được thể hiện tại Bảng 4.

Bảng 4. Lượng phát thải khí nhà kính từ các nguồn năng lượng năm 2025

(Nguồn: Xi măng Bỉm Sơn)

Cơ cấu phát thải cho thấy than sử dụng cho lò nung là nguồn phát thải trực tiếp chủ yếu, trong khi phát thải gián tiếp đến từ điện mua từ lưới điện. Điều này phản ánh vai trò của công đoạn nung clinker và nhu cầu năng lượng của dây chuyền sản xuất trong tổng phát thải của cơ sở.

Theo đánh giá của TS. Lương Đức Long, Phó Chủ tịch kiêm Tổng Thư ký Hiệp hội Xi măng Việt Nam, phát thải khí nhà kính của ngành xi măng chủ yếu liên quan đến quá trình sản xuất clinker và tiêu thụ nhiên liệu trong lò nung. Riêng phát thải từ quá trình sản xuất clinker được đánh giá chiếm khoảng 55 - 60% tổng lượng phát thải của toàn ngành.

Do phạm vi tính toán nêu trên chủ yếu tập trung vào các nguồn phát thải từ tiêu thụ năng lượng, tổng lượng phát thải của cơ sở cần được xem xét thêm phần phát thải phát sinh từ quá trình sản xuất clinker. Trên cơ sở phương pháp đánh giá của nghiên cứu, tổng lượng phát thải khí nhà kính của Xi măng Bỉm Sơn năm 2025 được ước tính khoảng 2,3 triệu tấn CO₂ tương đương.

Theo Quyết định số 263/QĐ-TTg ngày 9/2/2026 về phê duyệt tổng hạn ngạch phát thải khí nhà kính năm 2025 và năm 2026, xi măng là một trong ba lĩnh vực được thí điểm phân bổ hạn ngạch phát thải khí nhà kính. Theo nghiên cứu, hạn ngạch được giao cho cơ sở ở mức khoảng 2,51 triệu tấn CO₂ tương đương.

Việc đối chiếu giữa lượng phát thải ước tính và hạn ngạch cho thấy vai trò của kiểm kê khí nhà kính tại từng cơ sở sản xuất. Đây là cơ sở để doanh nghiệp xác định nguồn phát thải chính, đánh giá mức độ sử dụng năng lượng và xây dựng các giải pháp giảm phát thải phù hợp.

Giảm phát thải cần bắt đầu từ năng lượng và clinker

Với cơ cấu phát thải tập trung chủ yếu ở lò nung, nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng tại công đoạn này là một trong những hướng cần được ưu tiên. Song song với đó là các giải pháp làm giảm lượng clinker trong sản phẩm để tác động vào nguồn phát thải phát sinh từ quá trình sản xuất clinker.

Thu hồi nhiệt thải từ dây chuyền sản xuất clinker để phát điện là một hướng có thể giảm nhu cầu mua điện từ lưới. Theo tính toán của nghiên cứu, giải pháp này có thể giảm khoảng 25 - 30% lượng điện mua từ lưới điện, tương đương khoảng 71 triệu kWh/năm. Mức giảm này được nghiên cứu ước tính tương ứng khoảng 128 tỷ đồng chi phí mua điện và khoảng 48.000 tấn CO₂e phát thải gián tiếp.

Tuy nhiên, thu hồi nhiệt thải chủ yếu tác động đến phát thải gián tiếp từ điện mua, trong khi nguồn phát thải trực tiếp lớn nhất vẫn là than sử dụng cho lò nung. Vì vậy, nâng cao hiệu quả nhiệt, giảm tiêu thụ nhiên liệu và kiểm soát phát thải từ quá trình sản xuất clinker cần được triển khai song song với các giải pháp tiết kiệm điện.

Giảm tỷ lệ clinker trong xi măng là một hướng khác có tiềm năng giảm phát thải. Việc tăng cường sử dụng các phụ gia thay thế phù hợp như tro bay, xỉ lò cao và bột đá vôi có thể góp phần giảm nhu cầu clinker, qua đó giảm lượng nhiên liệu cần thiết cho quá trình nung và lượng phát thải liên quan.

Về dài hạn, thu giữ, sử dụng và lưu trữ carbon (CCUS) có thể được xem xét để xử lý phần phát thải khó giảm từ quá trình sản xuất clinker. Đây là giải pháp đòi hỏi yêu cầu cao về công nghệ, đầu tư và hạ tầng, do đó phù hợp hơn với lộ trình giảm phát thải dài hạn của doanh nghiệp và ngành xi măng.

Trường hợp Xi măng Bỉm Sơn cho thấy phân tích tiêu thụ năng lượng gắn với kiểm kê khí nhà kính có thể giúp nhận diện rõ hơn các nguồn phát thải chủ yếu và xác định khu vực ưu tiên cho các giải pháp giảm phát thải. Khi lò nung và nhiên liệu hóa thạch vẫn là nguồn phát thải chính, nâng cao hiệu quả năng lượng, thu hồi nhiệt thải và giảm tỷ lệ clinker sẽ là những hướng cần được xem xét trong quá trình xây dựng lộ trình giảm phát thải.

Nguồn tham khảo: Thực trạng phát thải khí nhà kính tại công ty Xi măng Bỉm Sơn do Nguyễn Thị Lê Na (khoa Quản lý CN&NL, Đại học Điện lực)

Cem.Info (TH)