VINACHEM

Làm cách nào để có thể cung cấp năng lượng một cách bền vững cho sản xuất phân bón? Đó là câu hỏi trọng tâm trong ngành sản xuất phân bón tổng hợp ngày nay, ngành đang góp phần nuôi sống 50% dân số thế giới nhưng phát thải khoảng 1,5% tổng lượng khí gây hiệu ứng nhà kính trên toàn cầu. Vấn đề cấp thiết hiện nay là cần phải mở rộng quy mô sản xuất amoniăc tái tạo (amoniăc xanh) để đảm bảo an ninh lương thực trong bối cảnh mới về năng lượng, khi nhu cầu về năng lượng tăng cao đòi hỏi phải có những dạng năng lượng bổ sung và đa dạng.

Trong ngành sản xuất phân bón châu âu, vấn đề trên có nghĩa là cần xem xét lại những phương thức sản xuất, phân phối amoniăc và phương thức điều tiết thị trường. Amoniăc là thành phần cơ bản cho sản xuất phân đạm - loại phân bón được sử dụng nhiều nhất ở Liên minh Châu âu. Các nước EU chiếm 9% thị phần trong sản xuất phân bón toàn cầu. Khi châu âu tăng cường những nỗ lực giảm phát thải cacbon, ngành sản xuất phân bón tại đây đứng trước những thách thức lớn khi phải duy trì sản xuất có tính cạnh tranh cao đồng thời đáp ứng các mục tiêu giảm phát thải. Những quy chế pháp lý như Chỉ thị năng lượng tái tạo III (RED III) của EU yêu cầu đến năm 2030, 42% H₂ sử dụng trong sản xuất phân bón phải đến từ các nguồn tái tạo. Những yêu cầu như vậy đặt áp lực ngày càng tăng lên ngành sản xuất phân bón châu âu, đòi hỏi phải giảm lượng phát thải tổng thể. Nhưng liệu điều đó có thể được thực hiện với cái giá phải trả là giảm năng lực cạnh tranh trên thị trường toàn cầu?

Những thách thức trong việc đáp ứng các mục tiêu về năng lượng tái tạo  

Có 2 thách thức chính đối với quá trình chuyển đổi sang sản xuất phân bón từ các nguồn năng lượng tái tạo.

Trước tiên, công suất sản xuất H₂ tái tạo (bước đầu tiên trong sản xuất amoniăc) của châu âu hiện đang ở mức rất thấp, chỉ khoảng vài chục MW, trong khi đó cần phải có công suất ở quy mô GW mới có thể đáp ứng mục tiêu 42% theo Chỉ thị RED III nói trên của EU. Tuy ngành sản xuất phân bón vẫn đang phát triển nhưng tốc độ mở rộng công suất điện phân sản xuất H₂ không theo kịp để đạt mục tiêu đã đề ra đối với năm 2030. Những báo cáo mới cho thấy, đến cuối thập niên này cũng chỉ có công suất điện phân khoảng 1GW được vận hành tại châu Âu.  

Thứ hai, chi phí sản xuất H₂ tái tạo cao hơn khoảng 1,5 - 6 lần chi phí sản xuất H₂ từ nhiên liệu hóa thạch theo phương pháp truyền thống - phương pháp chính hiện nay trong sản xuất amoniăc. Sự tắc nghẽn của hệ thống lưới điện truyền tải và nguyên tắc bổ sung (đòi hỏi sản xuất H₂ tái tạo phải bổ sung công suất năng lượng tái tạo vào lưới điện sao cho không ảnh hưởng đến nhu cầu điện hiện tại) có thể làm tăng thêm chi phí sản xuất, làm phức tạp thêm hoạt động sản xuất H₂ tại địa phương.

Hơn nữa, sản xuất amoniăc tái tạo dựa nhiều vào nguồn cung H₂, mỗi năm có khoảng 2,5 triệu tấn H₂ được sử dụng làm nguyên liệu sản xuất amoniăc (chiếm 1/3 toàn bộ lượng H₂ tiêu thụ tại châu Âu). Do đó, mọi thách thức trong mở rộng nguồn cung H₂ tái tạo sẽ ảnh hưởng đến tính khả thi của việc mở rộng sản xuất amoniăc tái tạo, qua đó ảnh hưởng trực tiếp đến ngành sản xuất phân bón.

Tác động kinh tế và khả năng cạnh tranh  

Giá khí thiên nhiên cao hiện đã là thách thức lớn đối với khả năng cạnh tranh của sản xuất amoniăc tại châu âu. Khí thiên nhiên phục vụ như nguyên liệu cơ bản cho sản xuất H2 dựa trên nhiên liệu hóa thạch, 36% nguồn cung H₂ loại này được sử dụng để sản xuất amoniăc. Với khoảng 70-80% amoniăc được sử dụng trong sản xuất phân bón, sản xuất amoniăc và sản xuất phân bón là hai ngành sản xuất liên kết không thể tách rời với nhau và hiện đều đang phụ thuộc nhiều vào giá khí thiên nhiên.

Thách thức đối với việc duy trì năng lực cạnh tranh của ngành sản xuất phân bón châu âu trở nên phức tạp hơn khi H₂ tái tạo được sử dụng làm nguyên liệu chính trong sản xuất amoniăc. Chi phí tăng thêm của việc chuyển sang sử dụng H2 tái tạo có thể khiến cho sản xuất amoniăc tại châu âu trở nên bất khả thi về mặt kinh tế. Kết quả là có thể dẫn đến sự dịch chuyển toàn bộ chuỗi giá trị amoniăc ra ngoài châu âu, kéo theo những tác động vượt ra ngoài phạm vi ngành sản xuất phân bón.

Điều đó có ý nghĩa gì đối với amoniăc nhập khẩu? Do hiện nay châu âu đã nhập khoảng 3 triệu tấn amoniăc mỗi năm, sự phụ thuộc vào nhập khẩu có khả năng sẽ tiếp tục tăng.

Dịch chuyển sản xuất và những động lực toàn cầu

Với những chính sách chặt chẽ của EU, một số nhà sản xuất phân bón châu âu có thể xem xét phương án dịch chuyển sản xuất sang những khu vực có chính sách nhẹ nhàng hơn. Ví dụ, Đạo luật giảm lạm phát của Mỹ cho phép miễn thuế đối với sản xuất H₂ tái tạo có lượng phát thải cacbon thấp, tạo ra môi trường đầu tư thuận lợi hơn. Một giải pháp thay thế tiềm năng có thể là nhập khẩu từ các khu vực chi phí thấp như Marốc, Chilê và Ôxtrâylia, tuy nhiên cơ sở hạ tầng cho sản xuất, vận chuyển và lưu trữ H₂ cũng như amoniăc tái tạo sẽ cần phải nâng cấp đến quy mô cần thiết cho nhu cầu của ngành phân bón.

Cơ sở hạ tầng nâng cấp có thể là sự bổ sung mới cho ngành sản xuất amoniăc tại châu Âu, ngành cho đến nay vẫn dựa nhiều vào sản xuất nội khối. Hiện tại, chỉ 10% toàn bộ sản lượng amoniăc (cho tất cả các ứng dụng, kể cả sản xuất phân bón) được mua bán thương mại trên toàn cầu. Điều này cho thấy tầm quan trọng của khả năng tự cung tự cấp trong khu vực. Sự phụ thuộc vào nhập khẩu ngày càng tăng của châu âu sẽ khiến cho ngành sản xuất phân bón tại đây chịu rủi ro của sự dao động giá và những rối loạn trong chuỗi cung ứng trên toàn cầu.

Xu hướng tương lai

Chuyển đổi sang amoniăc tái tạo trong ngành sản xuất phân bón châu âu vừa là thách thức vừa là cơ hội lớn. Những mục tiêu đầy tham vọng của châu âu đối với việc giảm phát thải cacbon theo Chỉ thị RED III đang buộc ngành phải đối mặt với nhiều trở ngại phức tạp, từ mở rộng sản xuất H2 tái tạo đến giảm thiểu những tác động kinh tế do chi phí sản xuất cao hơn gây ra.

Tuy những nỗ lực như vậy là quan trọng thiết yếu cho tương lai phát triển bền vững nhưng chúng cũng gây rủi ro cho năng lực cạnh tranh của ngành sản xuất phân bón châu âu trên thị trường toàn cầu, đặc biệt trong bối cảnh phụ thuộc vào khí thiên nhiên và chi phí cao liên quan với H₂ xanh. Sự  phụ thuộc  ngày càng tăng vào nhập khẩu và khả năng dịch chuyển sản xuất sang những khu vực có chính sách thuận lợi hơn sẽ càng làm cho tình hình trở nên phức tạp.

Để đảm bảo cho sự chuyển đổi trôi chảy và khả thi, các nhà hoạch định chính sách châu âu sẽ cần phải cân đối giữa việc đạt mục tiêu bảo vệ môi trường và yêu cầu duy trì hiệu quả kinh tế của ngành sản xuất phân bón. Bằng cách giải quyết các vấn đề về cơ sở hạ tầng, chi phí và những cản trở về mặt chính sách, châu âu có thể hỗ trợ ngành sản xuất amoniăc tái tạo, qua đó hỗ trợ sản xuất lương thực, góp phần đảm bảo an ninh lương thực trên toàn cầu.