Câu chuyện về nơi biến rác thành điện

Xu hướng xử lý rác thải phổ biến

Trong căn phòng đầy rác, một chiếc kẹp máy khổng lồ vươn xuống, gắp 5 tấn rác. Khi một kỹ thuật viên trong phòng máy điều khiển chiếc cần cẩu giống như con nhện, chiếc kẹp thả đống rác vừa gắp được xuống một trục 10 tầng vào một nồi hơi nóng hơn 800 độ C. 

Quá trình này cứ lặp lại suốt 24 giờ mỗi ngày để cung cấp nhiên liệu cho nhà máy điện thuộc công ty Tekniska Verken ở Linköping, một thành phố cách thủ đô Stockholm (Thụy Điển) khoảng 200km về phía nam. Đây là một trong 34 nhà máy điện rác (nơi chuyển hóa chất thải thành năng lượng) của Thụy Điển. Thay vì đốt than hoặc khí để tạo ra điện, nhà máy điện này đốt rác.

Ông Klas Gustafsson, Phó chủ tịch công ty cho biết: "Chúng tôi không coi đó là rác. Chúng tôi tận dụng hàm lượng năng lượng có trong những thứ bỏ đi này".

Rác thải cung cấp phần lớn nhiệt lượng cho 10 triệu cư dân của Thụy Điển trong những tháng lạnh giá. Năng lượng tạo ra từ rác tương đương với nhu cầu sưởi ấm của 1,25 triệu hộ gia đình và điện cho 680.000 ngôi nhà.

Ngoài việc cung cấp nhiệt và điện, công ty Tekniska Verken còn sản xuất khí sinh học mê-tan từ thực phẩm và chất thải hữu cung cấp cho 200 xe buýt thành phố, taxi và ô tô cá nhân.

Sản xuất điện từ chất thải càng được coi là một chiến lược đa dạng hóa năng lượng tiềm năng, đặc biệt là của Thụy Điển, quốc gia đi đầu trong lĩnh vực sản xuất năng lượng từ rác trong 20 năm qua.

Thị trường xử lý nhiệt và thu hồi năng lượng đối với chất thải rắn đang tăng trưởng liên tục. Lượng rác thải ra ngày càng tăng, không gian bãi chôn lấp thu hẹp theo các khối tích tụ và các tiêu chuẩn sinh thái cao hơn kích thích xu hướng phát triển này trên toàn thế giới.

Hiện có khoảng 2.500 nhà máy điện rác đang hoạt động trên toàn thế giới, với công suất xử lý hơn 420 triệu tấn rác mỗi năm. Chỉ trong năm 2020, 104 nhà máy mới đã được lắp đặt với tổng công suất xử lý khoảng 34,8 triệu tấn/năm. Ước tính gần 3.000 nhà máy với công suất hơn 650 triệu tấn/năm sẽ đi vào hoạt động vào năm 2030.

Nhà máy điện rác yêu cầu số tiền đầu tư tương đối lớn. Chi phí xây một nhà máy điện rác xử lý khoảng 1 triệu tấn chất thải/năm dao động từ 190 triệu USD đến 1,2 tỷ USD, chưa kể các chi phí vận hành và bảo trì. Thu nhập từ xử lý chất thải và bán điện thường không đủ để trang trải toàn bộ khoản đầu tư và chi phí hoạt động.

Tuy nhiên, nhiều người cho rằng mặc dù chi phí cao, các nhà máy điện rác giúp giải quyết vấn đề xử lý rác thải, và coi đó là nguồn tài nguyên để tạo ra điện năng. Có nghĩa, chúng đang thực hiện chức năng kép.

Ngoài ra, nhà máy có thể nhận được doanh thu từ việc tiếp nhận chất thải thay thế cho chi phí xử lý chất thải trong bãi chôn lấp, thường được gọi là "tiền boa" trên cơ sở tấn, thay vì phải trả chi phí nhiên liệu. Theo thống kê, chi phí nhiên liệu có thể chiếm tới 45% chi phí để sản xuất điện trong một nhà máy chạy bằng than và 75% trở lên chi phí trong một nhà máy chạy bằng khí đốt tự nhiên.

Hiện tại, nhà máy điện rác lớn nhất trên thế giới nằm ở Thâm Quyến, Trung Quốc, với công suất xử lý 5.000 tấn rác/ngày.

Các quốc gia tham gia vào phong trào biến rác thành điện

Theo Hiệp hội Chất thải Rắn Quốc tế (ISWA), 40% chất thải trên toàn thế giới được đưa vào các bãi rác lộ thiên, không được kiểm soát. Có tới 38 trong số 50 bãi rác lớn nhất đe dọa gây ô nhiễm biển và các khu vực ven biển, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của 64 triệu người dân. Tồi tệ nhất là rác phân hủy của các bãi chôn lấp tỏa ra khí mê-tan làm thay đổi khí hậu và bầu khí quyển.

ISWA báo cáo: "Với tốc độ hiện tại, ít nhất 10% lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính toàn cầu sẽ đến từ các bãi chôn lấp rác trên thế giới vào năm 2025".

Khi thế giới đang tìm cách thu hẹp những núi rác lộ thiên, Thụy Điển - quốc gia chỉ có dưới 1% lượng rác được chôn lấp - đưa ra một con đường thay thế. Gần như tất cả lượng rác không thể tái chế được đốt để tạo ra điện và nhiệt. Theo chính phủ Thụy Điển và những người ủng hộ công nghệ đốt rác tạo năng lượng, phương pháp này tốt hơn nhiều so với việc gửi rác đến các bãi chôn lấp.

Klas Svensson, cố vấn kỹ thuật từ chất thải thành năng lượng tại Avfall Sverige, hiệp hội quản lý chất thải của Thụy Điển cho biết: "Thu hồi năng lượng là công nghệ tốt nhất hiện có để xử lý các loại rác mà không thể dễ dàng tái chế. Đối với nhiều quốc gia khác ở châu Âu, đây là một cơ hội để vừa thay thế khí đốt của Nga, vừa loại bỏ dần phương pháp chôn lấp".

Thụy Điển là quốc gia sớm áp dụng phương pháp đốt biến rác thành năng lượng. Nhà máy đầu tiên của họ bắt đầu hoạt động trong bối cảnh bùng nổ xây dựng nhà sau chiến tranh vào cuối những năm 1940. Những nhà máy mới được kết nối với mạng lưới sưởi của quận, tạo ra nhiệt ở khu vực trung tâm, sau đó bơm đến từng ngôi nhà, thay vì mỗi ngôi nhà có lò hơi riêng.

Hiện tại, Thụy Điển có 34 nhà máy điện rác cung cấp điện cho 780.000 hộ gia đình. Đây là con số ấn tượng đối với một quốc gia có dân số chỉ hơn 10 triệu người. Trên toàn châu Âu, có 492 nhà máy điện từ chất thải thành năng lượng đốt 96 triệu tấn rác/năm để cung cấp điện cho gần 20 triệu người.

Nhà máy điện rác nổi tiếng nhất ở châu Âu không nằm tại Thụy Điển, mà là ở nước láng giềng Đan Mạch cách biên giới Thụy Điển vài ki-lô-mét. Đó là nhà máy điện rác Amager Bakke ở ngoại ô Copenhagen - nơi đặt mục tiêu trở thành thành phố không phát thải đầu tiên trên thế giới vào năm 2025. Nhà máy này thu hút sự chú ý của quốc tế với một dốc trượt tuyết làm bằng nhựa màu xanh lá cây đổ xuống từ mái nhà, cùng với hoạt động leo núi bức tường, một công viên, một quán cà phê và một trung tâm giáo dục môi trường.

Nhà máy thu gom chất thải từ 600.000 cư dân và 68.000 công ty, sau đó đốt để tạo ra hơi nước, vận hành các tuabin tạo ra điện hoặc được đưa trực tiếp vào mạng lưới sưởi ấm của quận Copenhagen.

Khoảng 10% năng lượng cung cấp cho các mạng lưới sưởi ấm ở các quận ở châu Âu đến từ các nhà máy chuyển hóa chất thải thành năng lượng. Ireland, Lithuania, Ba Lan, Tây Ban Nha, Anh và Đan Mạch gần đây cũng cho xây dựng nhiều nhà máy điện rác mới, đồng thời hiện đại hóa những nhà máy cũ. Agne Razgaityte thuộc Liên đoàn Xử lý Chất thải thành Năng lượng châu Âu (CEWEP) cho biết: "Một số nhà máy cũ đã bắt tay vào các dự án đổi mới thú vị về thu giữ, lưu trữ và sử dụng CO2, sản xuất hydro hoặc hiệu quả năng lượng".

Có thể nói, nhà máy điện rác là một giải pháp giúp giải quyết những thách thức ngày càng tăng đối với an ninh năng lượng ở châu Âu. Đặc biệt, nó là một yếu tố quan trọng giúp khu vực này tránh xa nguồn cung cấp khí đốt dễ bị tổn thương của Nga.

Ở Mỹ, lò đốt đầu tiên được xây dựng ở New York vào năm 1895. Một thập kỷ sau, thành phố đã sử dụng nó để tạo ra đủ điện thắp sáng cầu Williamsburg. Hiện có 71 nhà máy xử lý chất thải thành năng lượng đang hoạt động tại Mỹ. Các nhà máy này chỉ chiếm 0,4% tổng sản lượng điện, nhưng dự báo có nhiều tiềm năng tăng tỷ lệ trong tương lai. Các nhà máy điện rác có thể đáp ứng nhu cầu điện của 2 triệu hộ gia đình.

Trung Quốc là nơi có nhà máy điện rác lớn nhất thế giới. Ngoài ra, đây cũng là quốc gia có công suất chuyển hóa chất thải thành năng lượng được lắp đặt lớn nhất so với bất kỳ quốc gia nào, với hơn 300 nhà máy đang hoạt động. Công suất này đã tăng hàng năm 26% trong 5 năm qua, so với mức tăng trưởng công suất trung bình chỉ 4% ở các nước OECD.

Các công ty lớn không nằm ngoài cuộc chơi

Ở Hạt Stanislaus phía bắc California (Mỹ), bên cạnh một bãi rác, có một công ty quản lý rác thải theo một cách rất khác: đốt rác thay vì chôn.

Cơ sở thu hồi năng lượng của Covanta có trụ sở tại New Jersey sử dụng phương pháp đốt rác để tạo ra điện cung cấp cho 18.000 ngôi nhà trong khu vực. Một phần rác đến từ các công ty bao gồm American Airlines, Quest Diagnostics, Sunny Delight và Subaru.

"Subaru - một nhà sản xuất ô tô lớn - không có bãi rác riêng, nên họ đã thực hiện việc giảm thiểu phát thải, tái sử dụng, tái chế và những gì còn lại họ gửi đến các cơ sở chuyển hóa chất thải thành năng lượng," Paul Gilman, trưởng nhóm phát triển bền vững của Covanta cho biết. Cơ sở này hiện có hơn 40 chi nhánh trên toàn cầu.

Các nhà bán lẻ lớn như Amazon cũng sử dụng phương pháp đốt để xử lý hàng trả lại được cho là không thích hợp để tái chế, bán lại hoặc tặng. Amazon nói rằng họ đã bỏ ra một số lợi nhuận để thu hồi năng lượng như một "phương sách cuối cùng".

Khoảng 10% trong số 270.000 tấn rác mà Covanta đốt tại nhà máy ở Crows Landing, California, cách San Francisco 2 giờ lái xe về phía đông, đến từ các công ty. Phần còn lại chủ yếu đến từ việc thu gom rác thải ở các thành phố lân cận.

Mỹ là một trong những quốc gia phát triển lãng phí nhất trên thế giới. Trong số kỷ lục 292 triệu tấn chất thải do người Mỹ tạo ra mỗi năm, hơn một nửa được chôn lấp, khoảng 1/3 được tái chế và 12% được đốt tại các nhà máy điện rác, theo Ngân hàng Thế giới (WB).

Thương mại trực tuyến đặt ra một vấn đề cụ thể. Không chỉ mua hàng qua internet phá kỷ lục về số lượng, mà còn phá kỷ lục với khoảng 20% mặt hàng được trả lại, cao hơn so với mua hàng tại cửa hàng. Tuy nhiên, Amazon khẳng định họ không chôn lấp mặt hàng nào.

"Vì nhiều lý do mà chúng tôi không thể tái chế một số sản phẩm, như lý do pháp lý hoặc lý do vệ sinh hoặc thậm chí là hư hỏng. Trong những trường hợp đó, chúng tôi chuyển các sản phẩm này đến nhà máy điện rác để đốt và chuyển hóa thành năng lượng," Cherris Armor, người đứng đầu Amazon ở khu vực Bắc Mỹ của nói.

Các vấn đề tranh cãi

Bên cạnh một số lợi ích, bao gồm tận dụng rác, giảm việc chôn lấp và cơ hội phục hồi tài nguyên, các nhà máy điện rác cũng có những mặt hạn chế. Những nhà máy sử dụng công nghệ lạc hậu và quản lý kém hiệu quả được cho là tạo ra phát thải độc hại.

Theo một báo cáo về tác động trung và dài hạn của việc đốt rác đối với khí hậu và chất lượng không khí, có nhiều lý do cho việc đốt rác không thể coi là nguồn điện "xanh". Trên thực tế, việc đốt rác tiêu tốn nhiều carbon hơn so với việc chôn lấp và là một nguồn ô nhiễm không khí độc hại chính.

Tatiana Luján, luật sư xử lý các vấn đề về nhựa của ClientEarth, cho biết: "Khi thế giới chìm trong đồ nhựa và các quốc gia như Trung Quốc đóng cửa với rác thải nước ngoài, việc đốt rác sẽ ngày càng được đẩy mạnh như một giải pháp thay thế "dễ dàng". Tuy nhiên, rác thải không chỉ biến mất theo làn khói. Càng nhiều chất thải và nhựa được đưa đi đốt, thì môi trường và sức khỏe của chúng ta sẽ càng bị ảnh hưởng".

Tuổi thọ trung bình của một nhà máy điện rác là 30 năm. Trong khi đó, 3/4 số nhà máy đang hoạt động ở Mỹ có tuổi đời ít nhất là 25 năm.

Doanh thu của các cơ sở này chủ yếu đến từ phí boa mà những người thu gom rác phải trả để đổ rác và từ việc tạo ra điện. Các dòng doanh thu này rất dễ bay hơi và có thể làm suy yếu sự ổn định tài chính của ngành. Từ năm 2000, có ít nhất 31 nhà máy điện rác ở Mỹ đã đóng cửa do các vấn đề như doanh thu không đủ hoặc và gánh nặng tài chính đến từ các cáo buộc ô nhiễm môi trường.

Các chuyên gia cũng chỉ ra rằng các nhà máy điện máy đang được loại bỏ dần ở các nước phương Tây. Sibhu Nair, điều phối viên Ấn Độ của Liên minh toàn cầu về các giải pháp thay thế đốt rác, cho biết: "Mỹ đã không xây dựng nhà máy điện rác nào kể từ năm 1997".

Ngoài tác động trực tiếp lên môi trường và sức khỏe cộng đồng, sự phát triển của các dự án điện rác được cho là đe dọa việc tái chế. Jane Bremmer, điều phối viên của Tổ chức Zero Waste Oz, cho biết: "Nhà máy điện rác đã buộc các trung tâm tái chế hủy nhiều dự án đã được lên kế hoạch trước đó để đảm bảo đủ rác cung cấp cho các lò đốt".

Theo Chương trình Môi trường Liên Hợp Quốc (UNEP), một nhà máy điện rác hiện đại quy mô lớn yêu cầu ít nhất 100.000 tấn rác thải rắn mỗi năm trong suốt quá trình hoạt động. Như vậy, các dự án điện rác lớn có thể cản trở nỗ lực giảm thiểu phát thải, tái sử dụng và tái chế.

Một nhóm điều phối đã tìm thấy mối tương quan trực tiếp giữa việc đốt rác và tỷ lệ tái chế thấp. Theo đó, lượng rác được đốt nhiều hơn lượng rác được tái chế. Cụ thể, nghiên cứu cho thấy khoảng 60% rác được đưa đến các lò đốt hoàn toàn có thể được tái chế.

Theo Swati Singh Sambyal, một chuyên gia độc lập, xử lý rác bằng cách đốt nên được xem xét cuối cùng đối với bất kỳ thành phố nào. Bà nói: "Các nhà máy điện rác sử dụng hàng tấn tài nguyên mà hoàn toàn có thể được tái chế hoặc phục hồi".

Ở châu Âu, các mục tiêu cao hơn về quản lý, tái chế, giảm thiểu chất thải và phân loại chất thải hữu cơ đã gây ra tình trạng thừa công suất đốt, có nghĩa là rác không đủ để cung cấp cho các lò đốt. Điều này khiến các quốc gia như Đức, Hà Lan, Anh, Thụy Điển, Đan Mạch và Tây Ban Nha phải nhập khẩu rác từ các nước khác.

Janek Vahk từ tổ chức phi chính phủ Zero Waste Europe cũng cùng quan điểm trên. Ông nói: "Việc chuyển hóa rác thành năng lượng ngăn cản việc tái chế thích hợp và làm cho biến đổi khí hậu trở nên tồi tệ hơn". Vahk cũng nghi ngờ về sự an toàn của các nhà máy. "Báo cáo gần đây của chúng tôi cho thấy hàm lượng cao các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy như dioxin hoặc furan xung quanh các lò đốt rác".

Việc xây dựng các nhà máy điện rác có thể là một phương pháp phát điện tốn kém và phải đánh đổi môi trường. Tuy nhiên, những nhà máy này có thể rất hữu ích ở những khu vực có không gian chôn lấp hạn chế hoặc nơi có chi phí vận chuyển cao. Các hòn đảo nhỏ và các khu đô thị dày đặc với giá năng lượng cao đặc biệt thích hợp cho việc xây dựng nhà máy điện rác.

Chuyên gia độc lập Sambyal cũng đưa ra một giải pháp cân bằng: "Thay vì mỗi thành phố một nhà máy điện rác, chúng ta có thể xây dựng một nhà máy đốt rác để sản xuất điện ở một cụm gồm vài tỉnh/thành phố. Như vậy, đây vẫn là một cách tiếp cận bền vững ít tác động đến môi trường."

"Đốt rác để tạo năng lượng là một giải pháp ngắn hạn hợp lý. Nó sử dụng ít carbon hơn than đá, trong khi tận dụng tài nguyên hiệu quả hơn so với phương pháp chôn lấp. Rác ở các bãi chôn lấp sẽ phân hủy và thải ra khí nhà kính", Owen Gaffney, giám đốc chiến lược và truyền thông quốc tế tại Trung tâm khả năng phục hồi Stockholm, cho biết thêm.

(Theo Dân Trí)