Biến rác thải nhựa thành cơ hội phát triển trong nền kinh tế tuần hoàn

Bài viết giới thiệu một số vấn đề dặt ra và công trình nghiên cứu Biến rác thải nhựa đại dương thành cơ hội trong nền kinh tế tuần hoàn (OPTOCE) của TS. Kare Helge Karstensen, một nhà nghiên cứu nổi tiếng của Viện Khoa học &Công nghệ Na Uy (SINTEP).

94% lượng rác thải nhựa đại dương tập trung ở đáy biển (Nguồn ảnh: elregio.com)                                     

Từ thập niên 1950 đến nay, nhân loại đã sản xuất trên 9 tỷ tấn nhựa và thải ra hơn 6,3 tỷ tấn rác với 79% được chôn lấp. Hơn 5 tỷ tấn chất thải nhựa tích tụ trong các bãi chôn lấp toàn cầu bị phân hủy và rò rỉ vào những mạch nước ngầm, sông, ngòi đã tạo thành nguồn vi nhựa liên tục đổ vào các Đại dương ví như một trái bom nổ chậm hẹn giờ. Vi nhựa Đại dương là vấn đề nghiêm trọng đe dọa đa dạng sinh học, sức khỏe con người và sự phát triển của các nền kinh tế. Hạt vi nhựa có thể di chuyển trong cơ thể và nằm lại trong các cơ quan nội tạng và dễ để lại những hậu quả khó lường.

Phân tích tác động của rác thải nhựa đổ vào các Đại dương, giới nghiên cứu cho rằng, do cơ sở hạ tầng và năng lực xử lý yếu, đặc biệt là tại các cửa sông lớn, bãi chôn lấp rác thải và trong các khu công nghiệp. Hầu hết rác thải nhựa trôi dạt trong các Đại dương về bản chất đều không tái chế được.

                  Rác thải nhựa vấn nạn ô nhiễm ngày nay (Nguồn ảnh: tieudungvne.mediacdn.vn)

Việt Nam là nước có bờ biển dài và nhu cầu sử dụng nhựa ngày một tăng cao trong khi cơ sở hạ tầng quản lý rác thải lại chưa đầy đủ. Thống kê gần đây cho thấy, năm qua cả nước đã thải vào Đại dương đến 280.000 tấn chất thải nhựa và theo các nhà nghiên cứu, Việt nam phải chiụ trách nhiệm  về tỷ lệ rác thải nhựa chảy vào các Đại dương đứng ở hàng đầu thế giới.

Sử dụng rác thải nhựa không thể tái chế để thay thế than trong sản xuất xi măng là giải pháp có thể ngăn chặn được khối lượng lớn nhựa thải vào Đại dương và giảm lượng khí thải CO2 đang có chiều hướng ngày một gia tăng.  Quá trình thay thế này được gọi là là đồng xử lý hay quản lý tích hợp chất thải. Một trong những tổ chức nghiên cứu lớn nhất châu Âu,Viện KH&CN SINTEF, đã thử nghiệm vấn đề này trong dự án Biến rác thải nhựa đại dương thành cơ hội trong nền kinh tế tuần hoàn (OPTOCE) ở châu Á từ năm 2019. Trong khuôn khổ nghiên cứu, phương pháp đồng xử lý đã thử nghiệm thành công trong đánh giá tính khả thi của việc dùng chất thải nhựa không thể tái chế làm đồng nhiên liệu trong sản xuất xi măng. 

Xi măng là ngành tiêu thụ lượng lớn than và nguyên liệu thô, những thành phần này đều có thể thay thế từng phần hoặc toàn bộ trong lò nung xi măng bằng những chất thải có chứa năng lượng. Cách tiếp cận này đã chứng minh được hiệu quả về chi phí, tiết kiệm tài nguyên và thân thiện với môi trường nhờ hiệu suất năng lượng cao so với lò đốt rác phát điện, không phát sinh sản phẩm dư thừa trong và sau quá trình xử lý.

Từ dự án rác thải nhựa đại dương trong nền kinh tế tuần hoàn…..

OPTOCE là một phần trong chương trình vi nhựa và rác thải nhựa Đại dương của Na Uy với mục đích nghiên cứu khả năng của ngành xi măng để nâng cao khả năng xử lý chất thải nhựa không thể tái chế ở các nước châu Á có mức tiêu thụ nhựa cao trên thế giới (Trung Quốc, Ấn Độ, Myanmar, Thái Lan và Việt Nam, mỗi ngày các quốc gia này thải ra trên 217 nghìn tấn rác thải nhựa) nhằm giảm lượng vi nhựa trong các Đại dương. 5 nước tham gia OPTOCE sản xuất 75% sản lượng xi măng toàn cầu, hàng ngày tiêu thụ một lượng than rất lớn và có lượng khí thải CO2 cao trên thế giới.

Ở châu Âu đồng xử lý là một trụ cột quan trọng của tính bền vững trong sản xuất xi măng; các nhà máy xi măng ở Na Uy đã thay thế đến 80% nhiên liệu hóa thạch (than và dầu) bằng rác thải nhựa không thể tái chế, trong khi ở châu Á tỷ lệ này ở mức 3%, còn tại Việt Nam việc đồng xử lý chỉ có rất ít nhà máy xi măng thực hiện. Phân tích khả năng đồng xử lý trong các nhà máy xi măng tại các nươơc thử nghiệm, giới nghiên cứu nhận thấy, hệ thống hiện nay của những nước tham gia OPTOCE có thể vận hành 24/7 với công suất trên 5 tấn/giờ và giải pháp xử lý cuối cùng không phát sinh nghĩa vụ trong tương lai. Tất cả đều được tái chế với hiệu quả thu hồi nhiên liệu cao, giảm được lượng tiêu thụ than và nguyên liệu thô. So với với xử lý thiêu đốt và chôn lấp, đồng xử lý giảm được lượng khí thải CO2 và mang lại hiệu quả cao hơn về chi phí.

Quá trình thí điểm đã tập trung vào so sánh hiệu suất kỹ thuật và môi trường trong điều kiện chỉ sử dụng than và đồng xử lý. Cách làm này giúp các nhà khoa học xác minh được hiệu quả tin cậy. Tại Trung Quốc với 48 triệu tấn rác nhựa phát thải hàng năm, tính khả thi đã được xác dịnh  tập trung vào sử dụng vật liệu nhựa trôi nổi trên sông Dương Tử, thông qua xử lý rác thải sinh hoạt đô thị và rác thải nhựa bệnh viện ít lây nhiễm. Ở Việt Nam với trên 2,8 triệu tấn rác thải nhựa thải ra mỗi năm, các đợt kiểm tra thí điểm được triển khai nhằm tìm hiểu về tính khả thi của việc sử dụng rác thải nhựa không thể tái chế cũng như khả năng dùng chất thải cao su từ sản xuất giày dép làm đồng nhiên liệu.

Từ kết quả thu nhận được tại các quốc gia như Trung Quốc, Ấn Độ và Viêt Nam, các nhà nghiên cứu nhận thấy việc đồng xử lý chất thải nhựa trong lò xi măng hoàn toàn khả thi về kỹ thuật và có thể chấp nhân được về môi trường. Kết quả thử nghiệm cũng cho thấy phát thải dioxin nằm dưới giới hạn phát thải cho phép. Sự tham gia của công nghiệp xi măng đã góp phần tích cực vào nâng cao năng lực xử lý trong nước, tiết kiệm được khối lượng lớn than và giảm đáng kể lượng vi nhựa đổ vào các Đại dương. Thử nghiệm thành công phương pháp đồng xử lý đã chứng tỏ xử lý rác thải nhựa không thể tái chế được làm nhiên liệu thay thế trong các lò nung xi măng là khả thi cả về mặt môi trường và kỹ thuật.

……đến những triển vọng phát triển tương lai

Tại Việt Nam, dự án OPTOCE đã ký kết thỏa thuận với nhà sản xuất giấy lớn nhất nằm ở Đồng bằng sông Cửu Long, nhà máy này có lượng rất lớn rác thải nhựa không thể tái chế như băng dính, mảnh nhựa forrmica và nhãn dán. OPTOCE cũng đã thử nghiệm thành công tại nhà máy xi măng INSEE Hòn Chông tỉnh Kiên Giang trong đánh giá tính khả thi của việc sử dụng chất thải nhựa không tái chế được, của sản xuất giấy và chất thải cao su trong sản xuất giày dép làm đồng nhiên liệu.

Xi măng là ngành sản xuất lớn tứ 5 thế giới của Việt Nam. Những kinh nghiệm rút ra từ thử nghiệm tại nhà máy INSEE Hòn Chông có nhiều khả năng nhân rộng ở nhiều nhà máy sản xuất  xi măng trong cả nước. Công nghiệp xi măng Việt Nam hiện có tỷ lệ thay thế nhiệt (TSR) dưới 1%, đồng xử lý có vai trò quan trọng trong quản lý tích hợp chất thải, có thể biến chất thải thành năng lượng và theo ước tính nếu đạt được tỷ lệ thay thế nhiệt 13% thì toàn bộ chất thải nhựa ở Việt Nam có thể sẽ đực xử lý trong các nhà máy xi măng.

Tiềm năng trở thành nhân tố tích cực trong cải thiện quá trình quản lý rác thải nhựa không thể tái  chế của các công ty xi măng Việt Nam rất lớn, có thể góp phần to lớn vào giảm thiểu lượng rác tải nhựa đổ vào đại dương. Hy vọng những kinh nghiệm rút ra sẽ được các nhà hoạch định chính sách quan tâm để thúc đẩy nhanh quá trình giảm thiểu vi nhựa và phát triển kinh tế tuầnhoàn ở nước ta./.