Trong nỗ lực toàn cầu nhằm định lượng và kiểm soát phát thải khí nhà kính (KNK), việc có một đơn vị đo lường chung là vô cùng cần thiết. Đó là lý do đơn vị CO2tđ ra đời. Đây là một thuật ngữ ngày càng trở nên quen thuộc trong các báo cáo môi trường, chính sách khí hậu và các cuộc thảo luận về thị trường carbon. Nhưng chính xác CO2tđ là gì và tại sao nó lại đóng vai trò quan trọng như vậy trong cuộc chiến chống biến đổi khí hậu?
CO2tđ là gì và tại sao nó cần thiết?
CO2tđ, viết tắt của “Carbon Dioxide tương đương” (trong tiếng Anh là CO2e – CO2 equivalent), là một đơn vị đo lường được sử dụng để thể hiện tổng tiềm năng gây nóng lên toàn cầu của một hỗn hợp các loại khí nhà kính khác nhau. Mục đích chính của việc sử dụng đơn vị CO2tđ là để tạo ra một thước đo chung, một “đồng tiền quy đổi” cho phép chúng ta cộng gộp và so sánh tác động khí hậu của các loại KNK vốn có đặc tính và khả năng giữ nhiệt rất khác nhau. Nếu không có đơn vị này, việc đánh giá tổng lượng phát thải từ một nhà máy, một thành phố hay một quốc gia, nơi phát thải đồng thời nhiều loại KNK như CO2, Methane (CH4), Nitrous Oxide (N2O)…, sẽ trở nên vô cùng phức tạp và thiếu tính so sánh. CO2tđ giúp đơn giản hóa quá trình này bằng cách quy đổi tác động của tất cả các KNK về một giá trị duy nhất tương đương với tác động của CO2.
Sự khác biệt về tác động của các loại khí nhà kính
Lý do căn bản khiến chúng ta cần đến đơn vị CO2tđ nằm ở chỗ các loại khí nhà kính khác nhau có khả năng hấp thụ năng lượng và thời gian tồn tại trong khí quyển không giống nhau. Điều này dẫn đến việc, cùng một khối lượng (ví dụ, 1 tấn), mỗi loại khí lại có mức độ đóng góp vào hiện tượng nóng lên toàn cầu khác nhau đáng kể trong một khoảng thời gian nhất định. Ví dụ, khí Methane (CH4), mặc dù tồn tại trong khí quyển thời gian ngắn hơn CO2, nhưng lại có khả năng giữ nhiệt mạnh hơn nhiều trong những thập kỷ đầu tiên sau khi phát thải. Tương tự, Nitrous Oxide (N2O) và các loại khí F-gases (như HFCs, PFCs, SF6, NF3) có tiềm năng làm nóng lên toàn cầu cao hơn CO2 hàng trăm, thậm chí hàng chục nghìn lần. Do đó, việc chỉ tính riêng lượng CO2 phát thải sẽ đánh giá thấp nghiêm trọng tổng tác động khí hậu thực tế. Đơn vị CO2tđ ra đời chính là để giải quyết vấn đề này, đảm bảo rằng tác động mạnh mẽ hơn của các KNK phi-CO2 được ghi nhận một cách chính xác khi tính toán tổng lượng phát thải.
Cơ sở khoa học và cách quy đổi sang CO2tđ
Việc quy đổi các loại khí nhà kính khác nhau sang đơn vị CO2tđ không phải là một ước tính tùy tiện mà dựa trên một cơ sở khoa học được cộng đồng quốc tế công nhận, đó là chỉ số “Tiềm năng nóng lên toàn cầu”.
Tiềm năng nóng lên toàn cầu (GWP): thước đo so sánh
Cơ sở khoa học để quy đổi các KNK về CO2tđ là chỉ số Tiềm năng nóng lên toàn cầu (Global Warming Potential – GWP). GWP là một chỉ số đo lường mức độ đóng góp tương đối của một đơn vị khối lượng KNK vào sự nóng lên toàn cầu so với cùng một đơn vị khối lượng CO2, trong một khoảng thời gian xác định (thường là 100 năm). Chỉ số này được tính toán và công bố định kỳ bởi Ban Liên chính phủ về Biến đổi khí hậu (IPCC), dựa trên các nghiên cứu khoa học về khả năng hấp thụ bức xạ hồng ngoại và thời gian tồn tại trong khí quyển của từng loại khí. Do CO2 là khí nhà kính phổ biến nhất, chiếm tỷ trọng lớn nhất (khoảng 75-80%) trong tổng lượng phát thải KNK do con người gây ra và có vai trò lịch sử trong nghiên cứu khí hậu, nó được chọn làm khí tham chiếu với giá trị GWP được đặt bằng 1. Giá trị GWP của các khí khác thể hiện mức độ làm nóng mạnh hơn CO2 bao nhiêu lần trên cùng một khối lượng và trong cùng khoảng thời gian xem xét.
Công thức quy đổi và ví dụ minh họa
Quá trình quy đổi từ khối lượng của một loại KNK cụ thể sang CO2tđ được thực hiện bằng một công thức đơn giản. Lượng phát thải tính bằng CO2tđ bằng khối lượng thực tế của KNK đó nhân với chỉ số GWP tương ứng của nó. Công thức có thể viết là:
Số tấn CO2tđ = Số tấn khí nhà kính cần quy đổi × GWP của loại khí đó
Ví dụ, theo dữ liệu được cung cấp trong nguồn tham khảo, khí Methane (CH4) có chỉ số GWP trong khoảng thời gian 100 năm là 28. Điều này có nghĩa là, việc phát thải 1 tấn CH4 vào khí quyển sẽ gây ra hiệu ứng nóng lên toàn cầu tương đương với việc phát thải 28 tấn CO2 trong vòng 100 năm. Do đó, nếu một quy trình sản xuất phát thải 10 tấn CH4, lượng phát thải này khi quy đổi sang CO2tđ sẽ là 10 tấn CH4 × 28 = 280 tấn CO2tđ. Tương tự, nếu Nitrous Oxide (N2O) có GWP là 265 (theo các báo cáo gần đây của IPCC cho khung thời gian 100 năm), thì 1 tấn N2O sẽ tương đương với 265 tấn CO2tđ. Việc áp dụng công thức này cho tất cả các loại KNK phát thải từ một nguồn sẽ cho phép tính toán tổng lượng phát thải bằng đơn vị CO2tđ.
Các loại khí nhà kính chính được quy đổi
Các quy định quốc tế và hướng dẫn của IPCC thường tập trung vào việc kiểm kê và quy đổi một nhóm các khí nhà kính chính do con người gây ra. Dựa trên nguồn tham khảo, có 7 loại khí chính được tính toán GWP và thường được bao gồm trong các tính toán CO2tđ, bao gồm: Carbon dioxide (CO2) là khí tham chiếu, Methane (CH4), Nitrous oxide (N2O), và nhóm các khí F-gases công nghiệp gồm Perfluorocarbons (PFCs), Hydrofluorocarbons (HFCs), Nitrogen trifluoride (NF3), và Sulfur hexafluoride (SF6). Mặc dù hơi nước cũng là một KNK quan trọng, nó thường không được tính vào các tính toán này vì nồng độ của nó trong khí quyển chủ yếu được kiểm soát bởi nhiệt độ chứ không phải do phát thải trực tiếp từ hoạt động của con người.
Ứng dụng thực tế của đơn vị CO2tđ
Đơn vị CO2tđ không chỉ là một khái niệm khoa học mà còn có nhiều ứng dụng thực tiễn quan trọng trong quản lý môi trường và chính sách khí hậu.
Trong kiểm kê và báo cáo phát thải khí nhà kính
Ứng dụng phổ biến nhất của CO2tđ là trong công tác kiểm kê khí nhà kính và báo cáo phát thải ở mọi cấp độ, từ quốc gia, địa phương, ngành công nghiệp đến từng doanh nghiệp, cơ sở sản xuất. Bằng cách sử dụng CO2tđ, các nhà quản lý và hoạch định chính sách có thể tổng hợp thông tin từ nhiều nguồn phát thải và nhiều loại khí khác nhau thành một con số duy nhất, phản ánh tổng tác động khí hậu. Điều này giúp việc theo dõi xu hướng phát thải, đặt mục tiêu giảm thiểu, và đánh giá hiệu quả của các chính sách trở nên dễ dàng và minh bạch hơn. Các hệ số phát thải (emission factors) được sử dụng trong tính toán kiểm kê cũng thường được biểu thị bằng đơn vị CO2tđ trên một đơn vị hoạt động (ví dụ: kg CO2tđ/kWh điện, kg CO2tđ/tấn sản phẩm).
Vai trò trong thị trường carbon
CO2tđ đóng vai trò như đơn vị tiền tệ trong thị trường carbon, cả thị trường bắt buộc và tự nguyện. Trong các hệ thống giao dịch khí thải (ETS) hay thị trường carbon bắt buộc, hạn ngạch phát thải (quyền được phát thải) được cấp phát và giao dịch bằng đơn vị tấn CO2tđ. Các doanh nghiệp phải nộp lại số hạn ngạch tương đương với lượng phát thải thực tế (tính bằng CO2tđ) của mình. Tương tự, trong thị trường tự nguyện, tín chỉ carbon – đại diện cho một lượng phát thải KNK đã được giảm thiểu hoặc loại bỏ khỏi khí quyển thông qua một dự án cụ thể (như trồng rừng, năng lượng tái tạo) – cũng được định lượng và mua bán bằng đơn vị tấn CO2tđ. Việc sử dụng một đơn vị chuẩn hóa như CO2tđ đảm bảo tính thanh khoản và minh bạch cho các giao dịch trên thị trường carbon.
Tính toán dấu chân carbon sản phẩm và dịch vụ
Một ứng dụng khác ngày càng phổ biến là sử dụng CO2tđ để tính toán và truyền thông về dấu chân carbon (carbon footprint) của các sản phẩm, dịch vụ hoặc thậm chí là của một cá nhân. Dấu chân carbon thể hiện tổng lượng KNK (tính bằng CO2tđ) được phát thải trong suốt vòng đời của một sản phẩm, từ khâu khai thác nguyên liệu, sản xuất, vận chuyển, sử dụng cho đến thải bỏ. Thông tin này giúp người tiêu dùng đưa ra lựa chọn bền vững hơn và khuyến khích các nhà sản xuất tối ưu hóa quy trình để giảm tác động khí hậu.
Tầm quan trọng của việc sử dụng CO2tđ
Việc áp dụng rộng rãi đơn vị CO2tđ mang lại nhiều ý nghĩa quan trọng trong nỗ lực chung ứng phó với biến đổi khí hậu.
Tạo sự minh bạch và so sánh khách quan
Sử dụng CO2tđ làm đơn vị chuẩn hóa giúp tạo ra sự minh bạch và khả năng so sánh khách quan giữa các nguồn phát thải khác nhau, giữa các quốc gia, các ngành công nghiệp và các công ty. Nó cho phép chúng ta đánh giá công bằng mức độ đóng góp vào biến đổi khí hậu của các hoạt động khác nhau và hiệu quả của các nỗ lực giảm thiểu, bất kể loại khí nhà kính cụ thể nào được phát thải.
Hỗ trợ hoạch định chính sách và hành động khí hậu
Đối với các nhà hoạch định chính sách, CO2tđ là một công cụ không thể thiếu. Nó cung cấp cơ sở để thiết lập các mục tiêu giảm phát thải quốc gia và ngành một cách rõ ràng, xây dựng các chính sách định giá carbon (như thuế carbon hay ETS), phân bổ nguồn lực cho các hoạt động khí hậu và theo dõi tiến trình thực hiện các cam kết quốc tế như Thỏa thuận Paris. Sự tồn tại của một đơn vị đo lường chung, được khoa học hậu thuẫn như CO2tđ, giúp định hướng các hành động khí hậu một cách hiệu quả và dựa trên bằng chứng.
