Ngành hàng không là một trong những lĩnh vực đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế toàn cầu, giúp kết nối con người và thúc đẩy thương mại quốc tế. Tuy nhiên, đây cũng là một trong những ngành phát thải khí CO₂ lớn nhất, chiếm khoảng 11% lượng khí thải từ ngành giao thông vận tải. Điều đáng nói là việc giảm phát thải trong hàng không khó khăn hơn nhiều so với các phương thức vận tải khác như đường bộ hay đường thủy, do các hạn chế về công nghệ và nhu cầu vận hành.
Để đạt được mục tiêu net zero (phát thải ròng bằng 0), ngành hàng không cần một lộ trình chuyển đổi dài hạn, bao gồm đổi mới công nghệ, tối ưu hóa hoạt động bay, sử dụng nhiên liệu thay thế và các biện pháp bù đắp carbon. Bài viết này sẽ phân tích những thách thức chính mà ngành hàng không đang đối mặt và các giải pháp khả thi để hướng tới một tương lai không phát thải.
Ngành hàng không và thách thức trong hành trình hướng tới net zero
Ngành hàng không đóng góp khoảng 11% lượng khí thải CO2 từ ngành giao thông vận tải và được coi là một trong những lĩnh vực khó giảm phát thải nhất. Trong khi các phương tiện giao thông đường bộ và đường thủy có thể ứng dụng nhiều giải pháp không phát thải như pin điện hoặc hydro, thì ngành hàng không vẫn đang đối mặt với nhiều trở ngại lớn:
- Pin điện quá nặng: Để có thể vận hành một chuyến bay dài, pin điện cần có hiệu suất năng lượng cao gấp 6 lần so với hiện tại. Điều này khiến máy bay chạy hoàn toàn bằng điện trở nên khó khả thi.
- Hydro và amoniac có kích thước quá lớn: Các nhiên liệu thay thế như hydro hoặc amoniac tuy có tiềm năng, nhưng yêu cầu không gian lưu trữ lớn, ảnh hưởng đến thiết kế và khả năng vận hành an toàn của máy bay đường dài.
- Nhiên liệu hàng không bền vững (SAF) chưa phát triển toàn diện: SAF hiện nay chủ yếu được pha trộn với nhiên liệu hóa thạch theo tỷ lệ khoảng 50%, do đó chưa thể trở thành giải pháp zero-carbon hoàn toàn. Ngoài ra, SAF có giá thành cao và phải cạnh tranh với các phương tiện giao thông đường bộ về nguồn cung.
- Những chuyến bay không thể thay thế: Khoảng 80% lượng khí thải hàng không đến từ các chuyến bay dài trên 1.500 km – khoảng cách mà tàu hỏa hoặc xe hơi không thể thay thế một cách hiệu quả.
Với những thách thức trên, ngành hàng không cần sự đổi mới công nghệ mạnh mẽ để bắt kịp các giải pháp giảm phát thải đang được áp dụng rộng rãi trong ngành vận tải đường bộ và đường biển.
Các sáng kiến hướng đến mục tiêu net zero cho ngành hàng không
Để hiện thực hóa mục tiêu Net zero trong ngành hàng không, các doanh nghiệp và chính phủ có thể hợp tác để triển khai những sáng kiến sau:
Giảm nhu cầu đối với các chuyến bay ngắn và trung bình
Một trong những cách nhanh nhất để giảm phát thải trong ngành hàng không là giảm số lượng các chuyến bay ngắn bằng cách khuyến khích sử dụng phương tiện thay thế:
- Tàu cao tốc điện: Hệ thống đường sắt cao tốc chạy bằng điện có thể giúp hành khách di chuyển nhanh chóng mà không gây ra lượng phát thải lớn như máy bay.
- Tối ưu hóa hành trình di chuyển: Thay vì bay nhiều chặng ngắn, hành khách có thể được khuyến khích sử dụng các phương tiện giao thông đường bộ hoặc kết hợp các phương tiện ít phát thải hơn.
Phát triển công nghệ máy bay mới
Các thiết kế máy bay tối ưu có thể giúp giảm đáng kể mức tiêu thụ nhiên liệu và lượng khí thải phát sinh. Một số hướng nghiên cứu bao gồm:
- Vật liệu cấu trúc tiên tiến: Việc sử dụng vật liệu composite nhẹ giúp giảm trọng lượng máy bay, từ đó tiết kiệm nhiên liệu.
- Cải tiến động cơ: Các thiết kế động cơ thế hệ mới như động cơ rotor mở (open rotor engine) có thể giúp giảm mức tiêu thụ nhiên liệu so với các động cơ phản lực truyền thống.
- Khí động học tiên tiến: Kiểm soát dòng chảy tầng (laminar flow control) giúp giảm lực cản không khí, tăng hiệu suất bay.
Cải thiện hoạt động mặt đất và kiểm soát không lưu
Một số biện pháp có thể giúp giảm lượng nhiên liệu tiêu hao khi máy bay ở mặt đất và trong hành trình bay:
- Cải thiện hệ thống quản lý không lưu: Giảm thời gian bay vòng chờ, tối ưu hóa đường bay giúp giảm mức tiêu thụ nhiên liệu.
- Điện khí hóa hoạt động mặt đất: Sử dụng nguồn điện thay vì động cơ phản lực để di chuyển máy bay khi ở sân bay có thể giúp giảm đáng kể lượng khí thải.
Mở rộng phát triển nhiên liệu sinh học và nhiên liệu tổng hợp
Nhiên liệu hàng không bền vững (SAF) và nhiên liệu tổng hợp được xem là giải pháp ngắn hạn và trung hạn để giảm phát thải trong ngành hàng không. Tuy nhiên, hiện nay SAF có giá thành cao gấp 2-3 lần so với nhiên liệu hóa thạch. Để tăng tính khả thi, cần:
- Mở rộng quy mô sản xuất: Tăng sản lượng SAF để giảm giá thành.
- Hỗ trợ từ chính phủ và doanh nghiệp: Các chính sách ưu đãi và đầu tư từ các hãng hàng không có thể thúc đẩy sự phát triển của nhiên liệu thay thế này.
Cơ chế bù đắp lượng khí thải còn lại
Dù có những tiến bộ trong công nghệ, lượng khí thải từ ngành hàng không vẫn sẽ tiếp tục tồn tại trong tương lai gần. Vì vậy, các biện pháp bù đắp carbon có thể là một phần quan trọng trong chiến lược net zero:
- Mua tín chỉ carbon: Các hãng hàng không có thể đầu tư vào các dự án giảm phát thải khác để bù đắp lượng khí thải của mình.
- Phát triển các công nghệ thu giữ và lưu trữ CO2: Các công nghệ thu giữ carbon có thể giúp hấp thụ khí CO2 từ bầu khí quyển và giảm tổng lượng phát thải toàn cầu.
Vai trò của chính phủ trong việc thực hiện mục tiêu net zero là gì?
Do ngành hàng không mang tính toàn cầu, các chính sách giảm phát thải cần có sự phối hợp giữa nhiều quốc gia. Hiện nay, một số nỗ lực đã được triển khai:
- ICAO và chương trình CORSIA: ICAO (Tổ chức Hàng không Dân dụng Quốc tế) đã triển khai chương trình CORSIA – một cơ chế bù đắp carbon toàn cầu nhằm kiểm soát lượng khí thải từ các chuyến bay quốc tế. Tuy nhiên, chương trình này còn nhiều hạn chế, bao gồm sự tham gia không đầy đủ của các quốc gia và chất lượng của các tín chỉ carbon.
- Các sáng kiến quốc gia: Một số nước như Anh đã đề xuất thị trường Loại bỏ Khí nhà kính (Greenhouse Gas Removal market) để kiểm soát lượng phát thải từ ngành hàng không.
Có thể bạn quan tâm:
- Thách thức và cách triển khai net zero ngành công nghiệp nặng
- Thách thức và cách triển khai mục tiêu net zero ngành xây dựng
- Thách thức và cách triển khai mục tiêu net zero ngành năng lượng
Mặc dù ngành hàng không đang đối mặt với nhiều thách thức trong hành trình đạt mục tiêu net zero, nhưng với các giải pháp từ công nghệ, chính sách và đổi mới nhiên liệu, ngành này có thể từng bước tiến tới một tương lai bền vững hơn. Để đạt được điều đó, sự hợp tác giữa các chính phủ, doanh nghiệp hàng không và các tổ chức môi trường là yếu tố then chốt.
→ Có thể bạn quan tâm: Nắm vững các mục tiêu phát triển bền vững qua khóa học ESG tại SOM
