Ngày 16/10/2024, Bộ Năng lượng Mỹ công bố một khoản đầu tư gần 3 tỷ USD nhằm tăng đáng kể sản lượng SAF của nước này trong vài năm tới, theo nguồn tin độc quyền của Canary Media.
Kinh tế sinh học
Văn phòng Chương trình Cho vay đã đưa ra cam kết có điều kiện cho hai công ty ở khu vực Đại bình nguyên. Hai công ty này đang biến cây trồng và chất thải thành nhiên liệu máy bay.
Montana Renewables, một công ty con của nhà sản xuất công nghiệp Calumet, có thể nhận được bảo lãnh vay lên tới $1,44 tỷ USD để mở rộng cơ sở sản xuất nhiên liệu tái tạo ở bang Montana. Công ty này sản xuất nhiên liệu sinh học cho máy bay và xe tải bằng dầu thực vật, mỡ động vật thừa (sau khi sử dụng) và dầu nhờn.
Việc mở rộng này sẽ cho phép Montana Renewables sản xuất khoảng 315 triệu gallon (1,29 tỷ lít) nhiên liệu sinh học mỗi năm, phần lớn trong số đó sẽ là SAF - gần gấp tám lần tổng công suất sản xuất SAF của Mỹ vào năm 2023.
Montana Renewables đã sản xuất nhiên liệu sinh học từ cuối năm 2022, sử dụng một quy trình gọi là hydro hóa este và axit béo (HEFA). Phần lớn SAF trên thế giới được sản xuất theo cách này, với nguyên liệu thô như dầu ăn đã qua sử dụng, mỡ lợn, mỡ bò, cũng như các loại hạt có dầu như cải dầu, mù tạt, đậu nành…
Montana Renewables chủ yếu sản xuất HEFA cho phương tiện đường bộ, mặc dù công ty đang dần chuyển đổi sản xuất sang nhiên liệu máy bay. Hiện tại, cơ sở của Montana là nhà máy SAF lớn nhất ở Mỹ.
Máy bay thương mại sử dụng nhiên liệu sinh học. Ảnh: iStock.
Trong khi đó, Gevo (có trụ sở tại bang Colorado) đang phấn đấu để có được bảo lãnh vay 1,46 tỷ USD nhằm xây dựng một nhà máy lọc dầu nhiên liệu máy bay mới ở bang Nam Dakota. Nhà máy Net-Zero 1 này sẽ biến ngô thành ethanol để sản xuất tới 60 triệu gallon (227 triệu lít) SAF mỗi năm.
Vì quy trình sản xuất ethanol tạo ra khí thải CO 2 , Gevo đang lên kế hoạch thu giữ CO 2 tại nhà máy rồi gửi qua đường ống Summit Carbon Solutions đến một địa điểm lưu trữ ở bang Bắc Dakota.
Gevo đang sản xuất khí đốt tự nhiên tái tạo ở bang Iowa bằng cách thu thập phân bò từ các trang trại chăn nuôi. Hãng cũng sản xuất ethanol từ ngô và isobutanol ở bang Minnesota.
Gevo đang hướng tới mở rộng sản xuất SAF với dự án Net-Zero 1 biến ethanol thành nhiên liệu hàng không. Hãng nói rằng, nhà máy SAF “sẽ giảm lượng khí thải trong vòng đời so với nhiên liệu hóa thạch, tương đương hơn 600.000 tấn CO 2 mỗi năm”. Việc xây dựng dự kiến bắt đầu vào năm 2025 và đi vào hoạt động từ năm 2027.
Các dự án của Gevo và Montana Renewables là những dự án liên quan SAF đầu tiên nhận được hỗ trợ từ Văn phòng Chương trình Cho vay - cơ quan đã cấp 42,4 tỷ USD qua các khoản vay và bảo lãnh vay, và cam kết giải ngân 21,6 tỷ USD tính đến tháng 6/2024. Cơ quan này đang hỗ trợ các sáng kiến năng lượng sạch khác như sản xuất pin, nhà máy điện ảo, sản xuất pin nhiên liệu, tái cấu trúc các nhà máy hạt nhân cũ…
“Vì ngành hàng không đang nhắm đến việc đạt được các mục tiêu khử carbon, SAF sẽ ngày càng trở nên quan trọng”, ông Jigar Shah, Giám đốc Văn phòng Chương trình Cho vay, nói. Thông báo ngày 16/10 bổ sung vào nỗ lực của chính quyền Tổng thống Mỹ Joe Biden nhằm “xây dựng một nền kinh tế sinh học phát triển mạnh” và “cắt giảm lượng khí thải độc hại” trên toàn quốc, ông Shah nói thêm.
Xe tải chở nhiên liệu hàng không bền vững từ nhà máy lọc dầu Montana Renewables ở bang Montana đến Sân bay quốc tế Minneapolis-St. Paul vào tháng 9/2024. Ảnh: Calumet.
Công nghiệp mới nổi
Đi lại hàng không chiếm khoảng 3,3% tổng lượng khí thải CO 2 của Mỹ mỗi năm.
Chính quyền Biden đã đặt mục tiêu tăng sản xuất SAF của Mỹ lên 3 tỷ gallon (11,35 tỷ lít) mỗi năm vào năm 2030. Con số này gấp hơn 100 lần lượng SAF mà các hãng hàng không Mỹ tiêu thụ năm ngoái.
Nhiên liệu máy bay thay thế không hoàn toàn không có carbon. Nhưng các chuyên gia hàng không vẫn coi SAF là giải pháp khả thi nhất trong ngắn hạn để giảm lượng khí thải từ đi lại hàng không.
SAF giúp giảm tần suất gây gián đoạn cho các hãng hàng không khi sử dụng, và có thể giảm lượng khí thải CO 2 vòng đời từ 50-80% so với nhiên liệu máy bay hóa thạch, tùy thuộc vào cách chúng được sản xuất.
Các công nghệ carbon thấp khác như máy bay điện và máy bay chạy bằng hydro đang trong giai đoạn phát triển sớm hơn và vẫn chưa rõ liệu chúng có thể cung cấp năng lượng cho các chuyến bay đường dài một cách ít tốn kém hay không.
Thông báo hôm 16/10 của Văn phòng Chương trình Cho vay được đưa ra khi một lượng lớn tài trợ liên bang và tư nhân đổ vào lĩnh vực SAF mới nổi.
Máy bay thương mại sử dụng nhiên liệu sinh học. Ảnh: iStock.
Tháng trước, startup Twelve cho biết họ đã huy động được 645 triệu USD để mở rộng sản xuất nhiên liệu “E-Jet” của hãng, đánh dấu một trong những khoản đầu tư lớn nhất vào SAF cho đến nay. Công ty này sản xuất nhiên liệu tổng hợp bằng cách sử dụng điện, nước và CO 2 , và đang nỗ lực hoàn thành cơ sở thương mại quy mô lớn đầu tiên của mình tại Washington.
Air Company, công ty cũng tái sử dụng CO 2 để làm nhiên liệu, vừa huy động được 69 triệu USD để mở rộng ngoài hai cơ sở thí điểm ở thành phố New York.
Mới đây, chính quyền Biden công bố gần $245 triệu từ Đạo luật Giảm lạm phát (IRA) dưới dạng các khoản tài trợ cho các dự án sản xuất, vận chuyển, pha trộn, hoặc lưu trữ nhiên liệu máy bay thay thế. Theo Đạo luật IRA, các nhà sản xuất nhiên liệu có thể nhận được 1,25 USD cho mỗi gallon (3,78 lít) SAF giảm 50% lượng khí thải trong vòng đời so với nhiên liệu máy bay tiêu chuẩn. Càng giảm nhiều khí thải, các công ty càng kiếm được nhiều, lên đến 1.75 USD mỗi gallon.
Các nhóm thương mại nhiên liệu sinh học và các hãng hàng không lớn của Mỹ hoan nghênh các quy định tín dụng thuế, cho phép nhà sản xuất trừ đi lượng khí thải tổng thể nếu họ thực hiện những biện pháp như sử dụng điện tái tạo, thu giữ và lưu trữ carbon, lấy nguyên liệu từ nông dân sử dụng phương pháp canh tác “thông minh về khí hậu”…
Tuy nhiên, các nhóm môi trường đã đặt câu hỏi về phương pháp của Bộ Tài chính Mỹ trong việc phân tích tổng lượng khí thải CO 2 từ các loại nhiên liệu làm từ cây trồng. Họ lo ngại rằng điều này có thể đánh giá thấp tác động toàn bộ vòng đời của nhiên liệu sinh học, dẫn đến việc tạo ra SAF có thể gây ô nhiễm như nhiên liệu hóa thạch dùng cho máy bay, hoặc thậm chí tệ hơn.
Ngoài ra, để đạt được mục tiêu 3 tỷ gallon SAF của chính quyền Biden, sẽ cần phải nhanh chóng mở rộng các cơ sở có thể xử lý nguyên liệu thô HEFA và thậm chí cả ethanol . Tuy nhiên, những nguyên liệu này được dự báo sẽ trở nên ít khả dụng và đắt đỏ hơn theo thời gian khi sản xuất nhiên liệu sinh học của Mỹ tăng lên cho máy bay, xe tải và tàu thuyền.
Về lâu dài, các loại nhiên liệu thế hệ tiếp theo được làm từ hydro và CO 2 (có tiềm năng sạch hơn) có thể sẽ là nguồn nhiên liệu chính cho đội máy bay của Mỹ cũng như nhiều nước khác.
Một chiếc máy bay của United Airlines được cung cấp nhiên liệu bằng hỗn hợp SAF và nhiên liệu thông thường. Ảnh: United.
SAF được sản xuất như thế nào??
Theo công ty Honeywell, nhiên liệu truyền thống cho máy bay phản lực được làm từ dầu thô giàu carbon được khai thác từ lòng đất. Khi đốt trong động cơ máy bay, lượng carbon đó sẽ được thải vào khí quyển.
Tuy nhiên, SAF được làm từ phụ phẩm động vật hoặc chất thải nông nghiệp, dầu từ thực vật và sinh khối khác. Ví dụ, khi SAF được tạo ra từ hạt mù tạt, cây mù tạt mới sẽ hấp thụ và lưu trữ các phân tử carbon giải phóng trong quá trình đốt cháy , khiến nó có thể tái tạo được.
Trong vòng đời sản xuất và sử dụng nhiên liệu, các loại nhiên liệu tái tạo như SAF Honeywell có thể giảm lượng khí thải carbon tới 80%.
Leigh Abrams, Giám đốc cung cấp nhiên liệu tái tạo tại Honeywell UOP, nói: “Bạn có thể sử dụng SAF trên đội bay hiện có mà không cần phải cấu hình lại động cơ hoặc thay đổi hoạt động tiếp nhiên liệu tại sân bay”.
United Airlines sẽ sử dụng nhiên liệu hàng không bền vững cho các chuyến bay khởi hành từ thành phố Chicago. Ảnh: Neste.
Hiện tại, máy bay thường có thể sử dụng kết hợp tới 50% nhiên liệu tái tạo pha trộn với nhiên liệu truyền thống từ dầu mỏ . Tháng 12/2021, United Airlines thực hiện chuyến bay chở khách đầu tiên chạy bằng 100% SAF từ thành phố Chicago đến thủ đô Washington.
Honeywell và United Airlines đã cùng nhau đầu tư vào Alder Fuels - công ty tiên phong về công nghệ sạch để sản xuất SAF từ nguyên liệu thô chi phí thấp như chất thải sinh khối gỗ, thân cây ngô, chất thải cây trồng khác…
Theo Cơ quan Thông tin Năng lượng Mỹ, nước này hiện sản xuất khoảng 15 tỷ gallon (56,78 tỷ lít) nhiên liệu ethanol mỗi năm, chủ yếu để sử dụng cho ô tô. Và khi các loại xe hybrid và xe điện thay thế những chiếc xe chạy bằng xăng truyền thống, sẽ có nhiều ethanol nhiên liệu dư thừa để phục vụ sản xuất SAF.
Hàng không sử dụng SAF sẽ giúp giảm phát thải CO2. Ảnh: Samsung C&T.