Tính bền vững thúc đẩy chính sách và công nghệ nhiên liệu sinh học toàn cầu
Tác giả: Matthew Rudolf
Vai trò ngày càng tăng nhanh của nhiên liệu sinh học trong nền kinh tế có những tác động quan trọng đến sự phát triển bền vững trên toàn thế giới. Một mặt, nhiên liệu sinh học mang lại những lợi ích tiềm năng đáng kể như là nguồn năng lượng thay thế cho các nguồn năng lượng truyền thống trong lĩnh vực giao thông vận tải. Mặt khác, việc sử dụng đất liên quan đến sản xuất nhiên liệu sinh học đã tạo ra cuộc tranh luận rộng rãi về cách sử dụng đất canh tác hiệu quả nhất, tác động đến giá lương thực thế giới và tính bền vững của các phương thức sản xuất. Để đáp lại, một hệ thống các chính sách quản lý, được củng cố thông qua việc xác minh tự nguyện của bên thứ ba, đã xuất hiện trên toàn cầu.
Bài viết này cung cấp một cái nhìn tổng quan ngắn gọn về chính sách nhiên liệu sinh học toàn cầu và các yếu tố thúc đẩy chính sách đó. Độc giả cũng được khuyến khích đăng ký tham gia hội thảo trực tuyến miễn phí vào ngày 12 tháng 9 với sự tham gia của các chuyên gia hàng đầu về chính sách toàn cầu để tìm hiểu thêm.
Sự phát triển của nhiên liệu sinh học
Nhiên liệu sinh học là nhiên liệu lỏng được sản xuất từ vật chất sống – tức là vật chất sinh học. Khi hầu hết mọi người nói về nhiên liệu sinh học, họ thường đề cập đến biodiesel, diesel tái tạo (còn gọi là “dầu thực vật được xử lý bằng hydro” hoặc HVO), và các chất thay thế xăng, chẳng hạn như bioethanol và xăng tái tạo (ví dụ: naphtha tái tạo). Trong giai đoạn giá dầu mỏ thấp hiện nay, sự thành công của nhiên liệu sinh học phụ thuộc phần lớn vào chính sách hỗ trợ của nhà nước. Điều này hợp lý khi nhiên liệu sinh học thực hiện được mục đích của chúng: thúc đẩy độc lập năng lượng, hỗ trợ kinh tế nông thôn và giảm phát thải gây biến đổi khí hậu, mà không gây ra những tác hại đáng kể.
Việc sản xuất nhiên liệu sinh học được thúc đẩy bởi nhu cầu tìm kiếm các giải pháp thay thế cho nhiên liệu hóa thạch với tác động môi trường và xã hội thấp hơn. Khi biến đổi khí hậu trở thành một trong những thách thức xã hội quan trọng nhất, chính sách công cũng đang dần hướng tới việc hỗ trợ các công nghệ nhiên liệu sinh học mang lại lợi ích về khí hậu, đặc biệt là tại ba thị trường nhiên liệu sinh học quan trọng nhất – Hoa Kỳ, châu Âu và California. Các chính sách này hỗ trợ sự phát triển của nhiên liệu carbon thấp và các công nghệ nhiên liệu sinh học thế hệ mới với lợi ích carbon được cải thiện. Sau đây là mô tả ngắn gọn về những điểm cơ bản của từng khung chính sách tại các thị trường lớn này.
Tiêu chuẩn nhiên liệu tái tạo (RFS2)
Tiêu chuẩn nhiên liệu tái tạo 2 (RFS2) là quy định chủ đạo về nhiên liệu tái tạo tại Hoa Kỳ. Được thiết lập vào giữa năm 2010, RFS2 đã tạo ra bốn loại nhiên liệu tái tạo lồng ghép với các đặc điểm và yêu cầu giảm phát thải khí nhà kính khác nhau. Ngoài ra, các tiêu chí sử dụng đất được tích hợp trong RFS2 cấm sử dụng nguyên liệu thô được trồng trên đất chưa được sử dụng cho sản xuất nông nghiệp tính đến ngày 19 tháng 12 năm 2007. (Định nghĩa về sinh khối tái tạo của RFS có thể được tìm thấy trong Sổ đăng ký Liên bang Hoa Kỳ, Tập 75, Số 58, trang 14681.) Bốn loại này là:
- Nhiên liệu tái tạo (loại D6 RIN) – Yêu cầu giảm 20% lượng khí thải nhà kính, tất cả các nguyên liệu đầu vào và loại nhiên liệu sử dụng đều đủ điều kiện. Chủ yếu được cung cấp bởi ethanol làm từ tinh bột (ngô) của Mỹ.
- Nhiên liệu sinh học tiên tiến (loại D5 RIN) – Yêu cầu giảm 50% lượng khí thải nhà kính, tất cả nguyên liệu đầu vào và loại nhiên liệu sử dụng đều đủ điều kiện. Chủ yếu được sản xuất bằng ethanol từ mía nhập khẩu.
- Dầu diesel sinh học (loại D4 RIN) – Yêu cầu giảm 50% lượng khí thải nhà kính, chỉ các nhiên liệu thay thế diesel mới đủ điều kiện. Chủ yếu được sử dụng làm nhiên liệu diesel sinh học và diesel tái tạo (ví dụ: HVO).
- Nhiên liệu sinh học xenlulo (loại D3 và D7 RIN) – Yêu cầu giảm 60% lượng khí thải nhà kính, được sản xuất từ vật liệu xenlulo sinh học, chẳng hạn như khí nén tự nhiên (CNG) có nguồn gốc từ chất thải bãi rác và chất thải chăn nuôi, và ethanol từ chất thải nông nghiệp (ví dụ: thân cây ngô, bã mía), hoặc cây trồng năng lượng, chẳng hạn như cỏ switchgrass.
Các bên có nghĩa vụ – tức là các thực thể đưa nhiên liệu hóa thạch vào thị trường, chẳng hạn như các nhà máy lọc dầu và nhập khẩu – được yêu cầu phải nắm giữ các chứng chỉ vào cuối mỗi năm dương lịch đáp ứng từng loại hình, tương ứng với khối lượng nhiên liệu hóa thạch mà họ đưa vào thị trường. Các chứng chỉ này, được gọi là Mã số Nhận dạng Năng lượng Tái tạo (RIN), được tạo ra khi nhiên liệu sinh học được đưa vào thị trường thông qua các nhà sản xuất, nhập khẩu nhiên liệu sinh học hoặc các thực thể khác. Số lượng chứng chỉ tương đối mà các bên có nghĩa vụ phải nắm giữ trong mỗi loại được xác định bởi Nghĩa vụ Khối lượng Năng lượng Tái tạo (RVO), được công bố vào tháng 11 hàng năm. Một số yêu cầu về khối lượng được quy định theo luật định, và trong một số trường hợp, các khối lượng này được xác định hàng năm khi RVO được công bố.
Mặc dù khối lượng nhiên liệu tái tạo (D6 RINs) mà các bên có nghĩa vụ phải nắm giữ được giới hạn ở mức 15 tỷ gallon mỗi năm, nhưng khối lượng nhiên liệu sinh học tiên tiến và nhiên liệu sinh học xenluloza dự kiến sẽ tăng lên khi các cơ sở mới đi vào hoạt động. Chương trình RFS2 đặt mục tiêu khối lượng nhiên liệu tái tạo tổng cộng trên cả 4 loại là 36 tỷ gallon vào năm 2022, với toàn bộ sự tăng trưởng từ nay đến lúc đó (~ 21 tỷ gallon) thuộc loại nhiên liệu sinh học tiên tiến, bao gồm dầu diesel sinh khối và nhiên liệu sinh học xenluloza. (Nhiên liệu sinh học xenluloza, loại nhiên liệu dự kiến sẽ có mức tăng trưởng lớn nhất vào năm 2022, đã không được thương mại hóa nhanh như dự kiến, khiến một số người kêu gọi các mục tiêu tăng trưởng RVO thực tế hơn.) Những người ủng hộ nhiên liệu sinh học sẽ cần sự hỗ trợ của các tổ chức vận động môi trường để duy trì các mục tiêu khối lượng RFS mạnh mẽ, và sẽ cần chứng minh rằng có các công nghệ và nguyên liệu đầu vào có khả năng đáp ứng các mục tiêu giảm phát thải khí nhà kính ngày càng nghiêm ngặt là 50% và 60%.
Chỉ thị Năng lượng tái tạo châu Âu và RED II
Chỉ thị Năng lượng Tái tạo Châu Âu (EU RED) chính thức có hiệu lực vào ngày 1 tháng 1 năm 2018, đặt ra các mục tiêu ràng buộc về nhiên liệu năng lượng tái tạo cho từng quốc gia thành viên và cộng đồng EU, thúc đẩy toàn bộ cộng đồng EU hướng tới mục tiêu tối thiểu ràng buộc là 20% nhiên liệu tái tạo vào năm 2020. Tính đến thời điểm kiểm tra gần nhất, gần một nửa số quốc gia châu Âu đã đạt được mục tiêu riêng của mình, và EU đang tiến gần đến việc đạt được mục tiêu chung năm 2020.
Để nhiên liệu sinh học đáp ứng các mục tiêu ràng buộc này, cần phải đáp ứng một số yêu cầu về tính bền vững, bao gồm mức giảm carbon tối thiểu và bảo vệ khỏi sự mất mát rừng, đất ngập nước hoặc các hệ sinh thái tự nhiên khác. Để đảm bảo nhiên liệu sinh học tuân thủ, Ủy ban Châu Âu đã “giao phó” việc giám sát các tiêu chí này cho các chương trình bền vững độc lập, các chương trình này sau đó đã tích hợp các tiêu chí RED vào các yêu cầu bền vững rộng hơn, được xác minh bởi các bên thứ ba như SCS Global Services . Một số ví dụ về các chương trình bền vững nổi tiếng được Ủy ban Châu Âu phê duyệt bao gồm Hiệp hội Bàn tròn về Vật liệu sinh học bền vững (RSB), Chứng nhận Carbon và Bền vững Quốc tế (ISCC), Bonsucro (chỉ dành cho mía) và Hiệp hội Bàn tròn về Dầu cọ bền vững (RSPO).
Chỉ thị về năng lượng tái tạo (RED) yêu cầu nhiên liệu sinh học đưa vào thị trường phải đáp ứng yêu cầu giảm phát thải khí nhà kính tối thiểu 35%. Ngưỡng yêu cầu này sẽ tăng lên 50% vào tháng 1 năm 2018 đối với các cơ sở hiện có và 60% đối với các cơ sở bắt đầu hoạt động sau tháng 10 năm 2015. Ngoài ra, một số quốc gia như Đức đã thực hiện yêu cầu về hạn ngạch khí nhà kính mới song song với Chỉ thị về năng lượng tái tạo, thay thế hiệu quả yêu cầu về nhiên liệu tái tạo bằng yêu cầu giảm phát thải carbon, từ đó tạo ra các ưu đãi tài chính cho nhiên liệu sinh học carbon thấp tham gia thị trường, tương tự như Tiêu chuẩn nhiên liệu carbon thấp (điều này sẽ được thảo luận chi tiết hơn bên dưới).
Ngày 30 tháng 11 năm 2016, Ủy ban châu Âu đã công bố đề xuất sửa đổi Chỉ thị về Năng lượng Tái tạo, gọi tắt là RED II. RED II hướng đến việc loại bỏ dần việc sử dụng nguyên liệu sinh học dùng cho thực phẩm và đặt ra mục tiêu năng lượng tái tạo mới cho các quốc gia thành viên EU đến năm 2030. Mặc dù nội dung cuối cùng của RED II vẫn đang được đàm phán tại Brussels, nhưng chắc chắn rằng nhiên liệu sinh học sẽ cần phải đáp ứng các mục tiêu bền vững tham vọng hơn đáng kể để tuân thủ các yêu cầu chính sách của châu Âu trong tương lai.
Tiêu chuẩn nhiên liệu carbon thấp (California, Oregon và British Columbia)
Tiêu chuẩn nhiên liệu carbon thấp (LCFS) là một chương trình mới được khởi xướng tại California. Từ đó, chương trình đã lan rộng sang nhiều tiểu bang và tỉnh khác ở bờ biển phía tây của Hoa Kỳ và Canada, cũng như một số quốc gia thành viên châu Âu, nơi nó được biết đến với tên gọi nghĩa vụ hạn ngạch khí nhà kính (GHG Quota obligation).
Thay vì đặt ra các yêu cầu về khối lượng sử dụng nhiên liệu tái tạo, chương trình LCFS của California khuyến khích giảm lượng khí thải carbon, bất kể loại nhiên liệu hay nguyên liệu đầu vào. Trái ngược với RFS và RED, LCFS thậm chí không yêu cầu nhiên liệu phải có nguồn gốc từ các nguồn tái tạo; do đó, nó có thể được sử dụng, ví dụ, để khuyến khích sử dụng nhiên liệu hóa thạch có hàm lượng carbon thấp hơn. Sự khuyến khích giảm carbon được tạo ra bằng cách yêu cầu các bên có nghĩa vụ phải giảm cường độ carbon trong hỗn hợp nhiên liệu tổng thể của họ mỗi năm dương lịch. California đã thiết lập các đường cong tuân thủ giảm phát thải carbon riêng biệt cho nhiên liệu diesel và xăng, với mục tiêu giảm tổng hỗn hợp nhiên liệu xuống 10% so với mức năm 1990 vào năm 2020. Hội đồng Tài nguyên Không khí California (ARB) hiện đang trong quá trình thiết lập lại đường cong tuân thủ LCFS, có tính đến luật mới ban hành (SB 32), trong đó đặt ra ngưỡng giảm phát thải khí nhà kính 40% cho tất cả các lĩnh vực vào năm 2030. Kịch bản ưu tiên của ARB, được mô tả trong một tài liệu khái niệm được công bố vào tháng 8 năm 2017, đặt mục tiêu LCFS giảm 18% lượng khí thải carbon đối với nhiên liệu vận tải vào năm 2030, so với mức cơ sở năm 2010.
Một số thay đổi hiện đang được tiến hành trong chương trình LCFS của California. Những thay đổi này bao gồm việc bổ sung xác minh của bên thứ ba tương tự như các chương trình bền vững của châu Âu được sử dụng để đáp ứng Chỉ thị Năng lượng Tái tạo của EU, và việc sắp tới sẽ đưa nhiên liệu máy bay tái tạo vào để tạo tín chỉ LCFS. Mặc dù quy trình xây dựng quy định cho LCFS vẫn đang được tiến hành, nhưng không thể phủ nhận rằng việc chứng minh tiềm năng của nhiên liệu carbon thấp trong việc đóng góp đáng kể vào các mục tiêu khí hậu đầy tham vọng của California là mục tiêu chính của chương trình đổi mới này.
Matthew Rudolf là SCS Global Services Quản lý chương trình về nhiên liệu sinh học và chứng nhận RSPO.