Theo Hiệp hội Giấy và Bột giấy Việt Nam, mỗi năm ngành sản xuất hàng triệu tấn giấy, đóng góp lớn cho kim ngạch xuất khẩu và tạo việc làm cho hàng trăm nghìn lao động. Tuy nhiên, quá trình sản xuất bột giấy lại tiêu thụ năng lượng và tài nguyên nước rất lớn, đồng thời phát sinh khí nhà kính. Trong bối cảnh Việt Nam đã cam kết đạt Net Zero vào năm 2050 tại Hội nghị COP 26, lập kế hoạch giảm nhẹ khí thải bột giấy không chỉ nhằm giảm thiểu tác động môi trường, mà còn giúp doanh nghiệp tăng khả năng cạnh tranh, tiếp cận các thị trường quốc tế vốn đang siết chặt tiêu chuẩn xanh. Vậy các bước lập kế hoạch như thế nào? Cùng GREEN IN tìm hiểu chi tiết trong nội dung dưới đây!
Khái quát phát thải trong sản xuất bột giấy
Quy trình sản xuất bột giấy thường bao gồm các công đoạn chính như nấu, rửa, tẩy trắng, sấy và cuối cùng là gia công, đóng gói. Mỗi bước này đều tiêu thụ năng lượng lớn và có thể phát sinh khí nhà kính (KNK) nếu sử dụng nhiên liệu hóa thạch hoặc hóa chất độc hại, hoặc nếu xử lý chất thải chưa hiệu quả.
Các nguồn phát thải chính
- CO₂ (carbon dioxide): Phát sinh chủ yếu từ đốt nhiên liệu hóa thạch (than, dầu, khí) trong các lò hơi nấu bột, lò sấy giấy, và trong việc cung cấp hơi nước (steam) cho các quá trình nhiệt. Ngoài ra, phần CO₂ gián tiếp cũng phát sinh từ sử dụng điện mua từ lưới (nếu nguồn điện không phải là năng lượng tái tạo) và từ quá trình sản xuất hóa chất dùng trong tẩy trắng hoặc xử lý nguyên liệu.
- CH₄ (methane): Xuất hiện trong xử lý nước thải kỵ khí — đặc biệt ở các hệ thống nước thải công nghiệp của nhà máy giấy. Khi lượng chất hữu cơ trong nước thải lớn, trong điều kiện thiếu oxy xảy ra các quá trình phân hủy kỵ khí dẫn đến phát thải CH₄. CH₄ cũng có thể phát sinh từ bùn đáy hoặc chất thải rắn hữu cơ nếu bị phân hủy trong môi trường thiếu oxy.
- N₂O (nitrous oxide): Phát sinh từ hai nguồn chính: quá trình đốt nhiên liệu (không hoàn toàn) và từ xử lý nitơ trong nước thải hoặc từ các hóa chất xử lý có chứa hợp chất nitơ. Tẩy trắng giấy bằng hóa chất chứa hợp chất clo hoặc tiền chất có thể góp phần phát sinh N₂O nếu quy trình không được kiểm soát tốt.
Thống kê phát thải tại Việt Nam và quốc tế
Theo nghiên cứu "Numerical model for estimating greenhouse gas emissions from pulp and paper industrial wastewater treatment systems in Vietnam" (HUST & Bộ Tài nguyên và Môi trường), tính toán phát thải khí nhà kính từ hệ thống xử lý nước thải ở hai nhà máy giấy Bãi Bằng và Tân Mai cho thấy:
- Nhà máy Bãi Bằng (lưu lượng nước thải ~8.000 m³/ngày) phát thải tổng cộng khoảng 3.070,3 kg CO₂-eq/ngày, tương đương 0,38 kg CO₂-eq/m³ nước thải.
- Nhà máy Tân Mai (lưu lượng ~10.000 m³/ngày) phát thải khoảng 7.413,6 kg CO₂-eq/ngày, tương đương 0,74 kg CO₂-eq/m³.
Về tiêu thụ năng lượng, ngành giấy và bột giấy tại Việt Nam chiếm khoảng 5% tổng tiêu thụ năng lượng của các ngành công nghiệp.
Theo VNEEC (khi sửa quy chuẩn mức tiêu hao năng lượng), sản xuất giấy và bột giấy là một trong những ngành tiềm năng cao để tiết kiệm năng lượng, doanh nghiệp lớn nhỏ đều bắt đầu chú ý tới giảm tiêu hao năng lượng và nguyên liệu.
Trên phạm vi toàn cầu, báo cáo IPCC (AR4 và AR6) chỉ ra rằng ngành pulp & paper (bột giấy và giấy) là một trong những ngành công nghiệp phát thải lớn.
Theo AR4, phát thải trực tiếp từ ngành giấy, bột giấy, sản xuất giấy và bìa (pulp, paperboard, wood products) ước tính vào khoảng 264 triệu tấn CO₂/năm (trong báo cáo từ các nước phát triển & đang phát triển) chưa tính điện mua.
Ngoài ra, phát thải gián tiếp từ điện mua có thể lên tới 130-180 triệu tấn CO₂/năm tùy theo quốc gia, theo báo cáo từ các nguồn IPCC / WBCSD.
Nguyên tắc lập kế hoạch giảm nhẹ khí thải bột giấy
Lập kế hoạch giảm nhẹ khí thải bột giấy cần dựa trên những nguyên tắc khoa học, phù hợp với định hướng quốc gia và quốc tế:
- Tuân thủ chuẩn mực quốc tế: Áp dụng các hướng dẫn của IPCC 2006 và bản cập nhật 2019 trong kiểm kê và xác định tiềm năng giảm phát thải, nhằm đảm bảo tính minh bạch, so sánh và nhất quán.
- Phù hợp cam kết quốc gia: Kế hoạch phải gắn liền với mục tiêu cắt giảm phát thải trong NDC của Việt Nam, đồng thời hỗ trợ doanh nghiệp đáp ứng các quy định pháp luật hiện hành và xu hướng hội nhập.
Định hướng ba trụ cột:
- Giảm tại nguồn: Hạn chế sử dụng nhiên liệu hóa thạch, tối ưu hóa quy trình sản xuất, giảm phát sinh khí thải ngay từ khâu đầu vào.
- Tối ưu công nghệ: Ứng dụng công nghệ hiện đại, tiết kiệm năng lượng, tuần hoàn nguyên liệu và sử dụng năng lượng tái tạo.
- Tăng hấp thụ carbon: Triển khai các biện pháp bù đắp phát thải như trồng rừng, sử dụng nguyên liệu từ rừng trồng bền vững và tham gia cơ chế tín chỉ carbon.
Các giải pháp kỹ thuật giảm phát thải
Để thực hiện mục tiêu giảm nhẹ phát thải trong sản xuất bột giấy, doanh nghiệp cần áp dụng đồng bộ các giải pháp kỹ thuật, vừa giảm phát sinh khí nhà kính, vừa nâng cao hiệu quả sản xuất:
Quản lý năng lượng
- Chuyển đổi sang năng lượng tái tạo: Ưu tiên sử dụng sinh khối (dăm gỗ, vỏ trấu, phụ phẩm nông nghiệp) thay thế than đá, dầu DO, đồng thời phát triển hệ thống điện mặt trời áp mái tại nhà máy.
- Tối ưu hiệu suất lò hơi và thu hồi nhiệt thải: Cải tiến lò hơi, áp dụng công nghệ đồng phát điện – nhiệt, lắp đặt bộ thu hồi nhiệt từ khói thải nhằm giảm tiêu hao nhiên liệu.
Cải tiến công nghệ sản xuất
- Ứng dụng công nghệ tẩy trắng ít clo (ECF/TCF): Giảm phát sinh hợp chất hữu cơ chứa clo (AOX), hạn chế tác động đến môi trường nước và giảm lượng hóa chất cần xử lý.
- Tái sử dụng nước và tuần hoàn hóa chất: Tối ưu hóa khâu rửa bột, tái tuần hoàn dung dịch tẩy và hóa chất nhằm giảm chi phí và giảm phát thải từ xử lý nước thải.
- Sử dụng enzym sinh học: Thay thế một phần hóa chất tẩy và xử lý nguyên liệu bằng enzym (xylanase, laccase), giúp giảm tiêu hao năng lượng và hóa chất.
Quản lý và xử lý chất thải
- Thu hồi biogas từ xử lý kỵ khí: Ứng dụng hệ thống UASB hoặc CSTR để xử lý nước thải, đồng thời thu hồi biogas làm nhiên liệu thay thế, giảm phát thải CH₄ ra môi trường.
- Tận dụng bùn thải: Chế biến bùn thải thành phân bón hữu cơ hoặc phối trộn làm nhiên liệu đốt, giảm lượng chất thải phải chôn lấp.
Tái chế và tuần hoàn
- Tăng tỷ lệ giấy tái chế: Ưu tiên sử dụng giấy tái chế trong phối trộn nguyên liệu, giảm nhu cầu bột nguyên sinh, từ đó giảm phát thải CO₂ từ khai thác và chế biến gỗ.
- Phát triển mô hình kinh tế tuần hoàn: Kết nối phụ phẩm ngành giấy (tro xỉ, bùn, lignin) với các ngành khác (vật liệu xây dựng, nông nghiệp, năng lượng), hình thành chuỗi giá trị xanh và khép kín.
Lời kết
Lập kế hoạch giảm nhẹ khí thải bột giấy không chỉ là trách nhiệm thực hiện cam kết quốc gia về Net Zero 2050, mà còn là cơ hội để doanh nghiệp nâng cao năng lực cạnh tranh, tiết kiệm chi phí và xây dựng thương hiệu xanh. Thông qua các nguyên tắc quốc tế (IPCC, NDC) và triển khai đồng bộ các giải pháp kỹ thuật – từ quản lý năng lượng, cải tiến công nghệ, xử lý chất thải đến phát triển kinh tế tuần hoàn – ngành bột giấy hoàn toàn có thể tạo ra bước chuyển mình mạnh mẽ. Yếu tố này không chỉ giúp giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường mà còn góp phần khẳng định vị thế của ngành giấy Việt Nam trên thị trường toàn cầu.