Bài 160

Carbon Capture and Storage

Thu giữ và lưu trữ carbon

Renewable energy is much discussed, but coal still plays the greatest role in the generation of electricity, with recent figures from the International Energy Agency showing that China relies on it for 79% of its power, Australia for 78%, and the US for 45%.

Năng lượng tái tạo vẫn còn là đề tài đang được quan tâm nhiều, nhưng than đá vẫn là nguồn sản xuất điện năng lớn nhất, với số liệu gần đây của Cơ quan Năng lượng Quốc tế cho thấy Trung Quốc dựa vào than đá để sản xuất 79% sản lượng điện, Australia là 78% và Mỹ là 45%.

Germany has less reliance at 41%, which is also the global average.

Đức ít phụ thuộc hơn với mức 41% - cũng là mức trung bình toàn cầu.

Furthermore, many countries have large, easily accessible deposits of coal, and numerous highly skilled miners, chemists, and engineers.

Ngoài ra, có rất nhiều quốc gia sở hữu mỏ than lớn, dễ tiếp cận, và nhiều thợ mỏ, nhà hóa học và kỹ sư có tay nghề cao.

Meanwhile, 70% of the world’s steel production requires coal, and plastic and rayon are usually coal derivatives.

Trong khi đó, 70% sản lượng thép trên thế giới phụ thuộc vào than đá và nhựa và sợi tổng hợp thường là các dẫn xuất của than đá.

Currently, coal-fired power plants fed voracious appetites, but they produce carbon dioxide (CO2) in staggering amounts.

Hiện nay, các nhà máy nhiệt điện ngốn rất nhiều nhiên liệu, nhưng chúng sản sinh ra lượng khí các-bon (CO2) đáng kinh ngạc.

Urbanites may grumble about an average monthly electricity bill of $113, yet they steadfastly ignore the fact that they are not billed for the 6-7 million metric tons of CO2 their local plant belches out, which contribute to the 44% of global CO2 levels from fossil-fuel emissions.

Người dân thành thị có thể phàn nàn về hóa đơn tiền điện trung bình hàng tháng là 113 đô la, nhưng họ nhất quyết lờ đi thực tế rằng họ không phải chi trả cho 6-7 triệu tấn CO2 mà nhà máy địa phương của họ thải ra - đóng góp vào 44% lượng phát thải CO2 toàn cầu từ khí đốt.

Yet, as skies fill with smog and temperatures soar, people crave clean air and cheap power.

Bầu trời càng khói bụi và nhiệt độ tăng cao thì con người càng khao khát không khí sạch và điện giá rẻ.

The Intergovernmental Panel on Climate Change that advises the United Nations has testified that the threshold of serious harm to the Earth’s temperature is a mere 2° Celsius above current levels, so it is essential to reduce carbon emissions by 80% over the next 30 years, even as demand for energy will rise by 50%, and one proposal for this is the adoption of carbon capture and storage (CCS).

Đơn vị cố vấn cho Liên hợp Quốc, Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu đã chứng minh rằng ngưỡng nhiệt độ gây hại nghiêm trọng cho Trái đất chỉ cao hơn 2°C so với mức hiện tại. Do đó, điều cần thiết là phải giảm 80% lượng khí thải carbon trong 30 năm tới, ngay cả khi nhu cầu về năng lượng sẽ tăng 50%, và một đề xuất cho việc này là áp dụng phương pháp thu giữ và lưu trữ các-bon (CCS).

Currently, CO2 storage, or sequestration as it is known, is practised by the oil and gas industry, where CO2 is pumped into oil fields to maintain pressure and ease extraction – one metric ton dissolves out about three barrels, or separated from natural gas and pumped out of exhausted coal fields or other deep seams.

Hiện nay, việc lưu trữ hoặc cô lập CO2 như đã biết, được thực hiện bởi ngành công nghiệp dầu khí, nơi mà CO2 được bơm vào các mỏ dầu để duy trì áp suất và dễ dàng khai thác - một tấn khí có thể hòa tan ra khoảng ba thùng, hoặc tách khỏi khí tự nhiên và được bơm ra khỏi các mỏ than đã cạn kiệt hay các vỉa sâu khác.

The CO2 remains underground or is channelled into disused sandstone reservoirs.

Khí CO2 ở lại dưới lòng đất hoặc được chuyển vào các hồ chứa đá sa thạch không được sử dụng.

However, the sale of oil and natural gas is profitable, so the $17-per-ton sequestration cost is easily borne.

Tuy nhiên, việc bán dầu và khí đốt tự nhiên đem lại nhiều lợi nhuận, vì thế dễ dàng chi trả mức phí cô lập 17 USD/tấn.

There is also a plan for the injection of CO2 into saline aquifers, 1,000 metres beneath the seabed, to prevent its release into the atmosphere.

Một kế hoạch khác để ngăn chặn sự phát tán khí CO2 vào khí quyển là bơm CO2 vào các tầng chứa nước mặn sâu 1.000 mét dưới đáy biển.

While CO2 storage has been accomplished, its capture from power plants remains largely hypothetical, although CCS plants throughout Western Europe and North America are on the drawing board.

Trong khi việc lưu trữ CO2 đã hoàn thiện thì việc thu hồi CO2 từ các nhà máy điện phần lớn vẫn là giả định, mặc dù các nhà máy CCS khắp các Tây Âu và Bắc Mỹ đã đang được xem xét.

There are three main forms of CCS: pre-combustion, post-combustion, and oxy-firing.

Có ba hình thức để thu giữ và lưu trữ carbon (CCS): tách sau đốt, trước đốt và đốt oxy.

In a 2012 paper from the US Congressional Budget Office (CBO), post-combustion capture was viewed most favourably since existing power plants can be retrofitted with it, whereas pre-combustion and oxy-firing mean the construction of entirely new plants.

Trong một bài báo năm 2012 từ Văn phòng Ngân sách Quốc hội Hoa Kỳ (CBO), thu hồi CO2 sau đốt được xem là thuận lợi nhất vì các nhà máy điện hiện tại có thể được trang bị thêm, trong khi hình thức trước đốt và đốt oxy có nghĩa là cần xây dựng các nhà máy hoàn toàn mới.

However, pre-combustion and oxy-firing remove more CO2 than post-combustion and generate more electricity.

Tuy nhiên, trước đốt và đốt oxy loại bỏ nhiều CO2 hơn sau đốt và tạo ra nhiều điện hơn.

Post-combustion capture means CO2 is separated from gas after coal is burnt but before electricity is generated, while in oxy-firing, coal is combusted in pure oxygen.

Tách sau đốt có nghĩa là CO2 được tách ra khỏi khí sau khi than được đốt cháy nhưng trước khi tạo ra điện, trong khi với hình thức đốt oxy, than được đốt trong oxy nguyên chất.

In pre-combustion, as in an Integrated Gasification Combined Cycle system (IGCC), oxygen, coal, and water ae burnt together to produce a synthetic gas called Syngas – mainly hydrogen – which drives two sets of turbines, firstly gas-driven ones, then, as the cooling Syngas travel through water, steam-driven ones.

Trong quá trình trước đốt, như trong hệ thống chu trình hỗn hợp khí hóa tích hợp (IGCC), oxy, than và nước được đốt cháy cùng nhau để tạo ra khí tổng hợp gọi là Syngas - chủ yếu là hydro - dẫn động hai bộ tua-bin, đầu tiên là tua-bin chạy bằng khí, thứ hai là tua bin chạy bằng khí Syngas đã được làm mát di chuyển qua nước.

Emissions from this process contain around ten percent of the CO2 that burning coal produces.

Khí thoát ra từ quá trình này chứa khoảng 10% lượng CO2 do đốt than tạo ra.

Several countries are keen to scale up CCS as it may reduce carbon emissions quickly, and powerful lobby groups for CCS exist among professionals in mining and engineering.

Một số quốc gia muốn mở rộng quy mô CCS vì nó có thể giảm lượng khí thải các-bon một cách nhanh chóng.

Foundries and refineries that produce steel and emit carbon may also benefit, and the oil and gas industry is interested because power-plant equipment consumes their products.

Các nhà máy đúc và nhà máy lọc dầu mà sản xuất thép và thải ra carbon cũng có thể được hưởng lợi từ CCS và ngành công nghiệp dầu khí quan tâm CCS vì thiết bị của nhà máy điện tiêu thụ sản phẩm của họ.

In addition, recent clean energy acts in many countries mandate that a percentage of electricity be generated by renewables or by more energy-efficient systems, like CCS.

Ngoài ra, các hoạt động năng lượng sạch gần đây ở nhiều quốc gia quy định tỷ lệ phần trăm điện năng được tạo ra từ năng lượng tái tạo hoặc các hệ thống tiết kiệm năng lượng hơn như CCS.

As with desalination, where powerful lobbies wield influence, states sometimes find it easier to engage in large projects involving a few players rather than change behaviours on a more scattered household scale.

Cũng như khử muối, nơi các hành lang quyền lực có ảnh hưởng, các bang đôi khi thấy dễ dàng hơn khi tham gia vào các dự án lớn liên quan gồm một vài người hơn là thay đổi hành vi trên quy mô hộ gia đình rải rác hơn.

Furthermore, replacing coal with zero-emission photovoltaic (PV) cells to produce solar energy would require covering an area nearly 20,720 square kilometres, roughly twice the size of Lebanon or half of Denmark.

Hơn nữa, việc thay thế than đá bằng pin mặt trời để sản xuất năng lượng mặt trời sẽ đòi hỏi một diện tích gần 20.720 km vuông, gần gấp đôi diện tích của Lebanon hoặc một nửa của Đan Mạch.

Still, there are many reservations about CCS.

Tuy nhiên, vẫn có nhiều e ngại về CCS.

Principally, it is enormously expensive: conservative estimates put the electricity it generates at more than five times the current retail price.

Về cơ bản, nó cực kỳ đắt đỏ: lượng điện mà CCS tạo ra được ước tính một cách thận trọng sẽ có giá đắt gấp 5 lần giá bán lẻ hiện tại.

As consumers are unlikely to want to bear this price hike, massive state subsidies would be necessary for CCS to work.

Vì người tiêu dùng không muốn trả mức tăng này do đó các khoản trợ cấp lớn của nhà nước sẽ là cần thiết để CCS hoạt động.

The capital outlay of purchasing equipment for retrofitting existing power plants is high enough, but the energy needed to capture CO2 means one third more coal must be burnt, and building new CCS plants is at least 75% more expensive than retro-fitting.

Vốn bỏ ra để mua thêm trang thiết bị cho các nhà máy điện hiện tại là đủ cao, nhưng năng lượng cần thiết để thu giữ CO2 có nghĩa là phải đốt thêm 1/3 lượng than, và việc xây dựng các nhà máy CCS mới đắt hơn ít nhất 75% so với lắp đặt lại.

Some CCS technology is untried, for example, the Syngas-driven turbines in an IGCC system have not been used on an industrial scale.

Một số công nghệ CCS chưa được thử nghiệm, ví dụ, các tua-bin chạy bằng Syngas trong hệ thống IGCC chưa được sử dụng ở quy mô công nghiệp.

Post capture, CO2 must be compressed into a supercritical liquid for transport and storage, which is also costly.

Sau khi được thu giữ, CO2 phải được nén thành chất lưu siêu tới hạn để vận chuyển và lưu trữ, điều này cũng gây tốn kém.

The Qatar Carbonates and Carbon Storage Research Centre predicts 700 million barrels per day of this liquid would be produced if CCS were adopted modestly.

Trung tâm Nghiên cứu Cacbonat và Lưu trữ Cacbon của Qatar dự đoán 700 triệu thùng CO2 mỗi ngày sẽ được sản xuất nếu CCS được áp dụng một cách dè dặt.

It is worth noting that current oil production is around 85 million barrels per day, so CCS would produce eleven times more waste for burial than oil that was simultaneously being extracted.

Cần lưu ý rằng sản lượng dầu hiện tại là khoảng 85 triệu thùng mỗi ngày, vì vậy CCS sẽ tạo ra lượng chất thải cần được chôn lấp gấp 11 lần so với lượng dầu được khai thác đồng thời.

Sequestration has been used successfully, but there are limited coal and oil fields where optimal conditions exist.

CO2 đã được cô lập thành công, nhưng số lượng mỏ than và dầu ở những nơi có điều kiện tối ưu là có giới hạn.

In rock that is too brittle, earthquakes could release the CO2.

Trong đá thì quá mỏng manh, động đất có thể giải phóng khí CO2.

Moreover, proposals to store CO2 in saline aquifers are just that – proposals: sequestration has never been attempted in aquifers.

Hơn nữa, các đề xuất lưu giữ CO2 trong các tầng chứa nước mặn chỉ là đề xuất mà thôi: cô lập CO2 chưa bao giờ được thử trong các tầng nước ngầm.

Most problematic of all, CCS reduces carbon emissions but does not end them, rendering it a medium-term solution.

Vấn đề lớn nhất ở đây là CCS làm giảm lượng khí thải carbon nhưng không chấm dứt chúng, khiến nó trở thành một giải pháp trung hạn.

There are at least four reasonably-priced alternatives to CCS.

Có ít nhất bốn lựa chọn hợp lý về giá cả có thể thay thế cho CCS.

Firstly, conventional pulverised coal power plants are undergoing redesign so more electricity can be produced from less coal.

Thứ nhất, thiết kế lại các nhà máy nhiệt điện than thông thường sử dụng than đã nghiền thành bột để có thể sản xuất nhiều điện hơn với lượng than ít hơn.

Before coal is phased out – as ultimately it will have to be – these plants could be more cost-eﬀective.

Trước khi than đá bị loại bỏ (điều này cuối cùng cũng phải làm) thì các nhà máy này có thể tiết kiệm chi phí hơn.

Secondly, hybrid plants using natural gas and coal could be built.

Thứ hai là xây dựng các nhà máy hỗn hợp sử dụng khí đốt tự nhiên và than đá.

Thirdly, natural gas could be used on its own.

Thứ ba, sử dụng duy nhất khí tự nhiên.

Lastly, solar power is fast gaining credibility.

Cuối cùng, năng lượng mặt trời đang đạt được sự tín nhiệm nhanh chóng.

In all this, an agreed measure of cost for electricity generation must be used.

Trong 4 lựa chọn trên, cần thống nhất biện pháp về chi phí phát điện.

This is called a levelized cost of energy (LCOE) – an average cost of producing electricity over the lifetime of a power plant, including construction, financing, and operation, although pollution is not counted.

Đây được gọi là chi phí năng lượng bình đẳng (LCOE) - chi phí sản xuất điện trung bình trong suốt vòng đời của một nhà máy điện, bao gồm cả xây dựng, tài chính và vận hành, mặc dù ô nhiễm không được tính đến.

In 2012, the CBO demonstrated that a new CCS plant had an LCOE of about $0.09-0.15 per kilowatt-hour (kWh), but according to the US Energy Information Administration, the LCOE from a conventional natural gas power plant without CCS is $0.0686/kWh, making it the cheapest way to produce clean energy.

Năm 2012, CBO đã chứng minh rằng một nhà máy CCS mới có LCOE khoảng 0,09-0,15$ mỗi kilowatt giờ (kWh), nhưng theo Cơ quan Thông tin Năng lượng Hoa Kỳ, LCOE từ một nhà máy điện khí tự nhiên thông thường không có CCS là 0,0686$/kWh, khiến nó trở thành cách rẻ nhất để sản xuất năng lượng sạch.

Solar power costs are falling rapidly.

Chi phí điện mặt trời đang giảm nhanh chóng.

In 2013, the Los Angeles Department of Water and Power reported that energy via a purchase agreement from a large solar plant was $0.095/kWh, and Greentech Media, a company that reviews environmental projects, found a 2014 New Mexico solar project that generates power for $0.0849/kWh.

Vào năm 2013, Cục Điện nước Los Angeles đã báo cáo rằng năng lượng thông qua hợp đồng mua bán từ một nhà máy năng lượng mặt trời lớn là 0,095$/kWh và Greentech Media - một công ty chuyên đánh giá các dự án môi trường - đã tìm thấy một dự án năng lượng mặt trời ở New Mexico năm 2014 tạo ra điện với giá 0,0849$/kWh.

Still, while so much coal and so many coal-fired plants exist, decommissioning them all may not be realistic.

Tuy nhiên, khi than còn quá nhiều và nhà máy nhiệt điện còn tồn tại, việc tất cả chúng ngừng hoạt động có thể là không thực tế.

Whatever happens, the conundrum of cheap power and clean air may remain unsolved for some time.

Dù điều gì xảy ra, câu hỏi hóc búa về nguồn điện rẻ và không khí sạch trước mắt có lẽ vẫn chưa được giải đáp.

Từ vựng (10)

coal (koʊl) — than đá
derivative (dɪˈrɪv.ə.t̬ɪv) — dẫn xuất
voracious (vəˈreɪ.ʃəs) — tham ăn
urbanite (ˈɝː.bən.aɪt) — thị dân (dân thành phố)
sequestration (ˌsɛkwəˈstɹeɪʃən) — cô lập/tách (hoá học)
burial (ˈber.i.əl) — chôn lấp
simultaneously (ˌsaɪ.məlˈteɪ.ni.əs.li) — đồng thời
pulverize (ˈpʌl.və.raɪz) — nghiền thành bột
decommission (ˌdiː.kəˈmɪʃ.ən) — ngừng hoạt động/tan rã
on the drawing board (ɑːn) (ðə) (ˈdrɑː.ɪŋ) (bɔːrd) — (ý tưởng, kế hoạch hoặc đề xuất) đang được xem xét và chưa sẵn sàng đưa vào thực hiện.