Giới hạn của công nghệ: Lộ trình khí hậu của ngành cát dầu Canada trước bài toán phát thải

Ó Cá

20-04-2025

As time passes, news about the now hotter Earth buzzes through the bird village. Those kingfishers residing along the banks of the Red River often report drying riverbeds and skinny fish. As Kingfisher casts his gaze upon the events that have unfolded, he can’t help but feel a sense of unease creeping up within him. He decides to collect all the scientific information concerning climate change and greenhouse gas emissions.

Trích “GHG Emissions”; Wild Wise Weird [1]

Ngành công nghiệp cát dầu của Canada—một trong những nguồn phát thải lớn nhất trong nền kinh tế quốc gia—đã cam kết đạt mức phát thải ròng bằng 0 (net-zero greenhouse gas – GHG) trong hoạt động sản xuất vào năm 2050. Một nghiên cứu mới của McGaughy và cộng sự [2] đã đánh giá cường độ phát thải hiện tại của sản xuất cát dầu và xem xét tiềm năng giảm nhẹ thông qua các công nghệ mới nổi, sử dụng đánh giá vòng đời (life-cycle assessment – LCA) và dữ liệu từ 11 đơn vị trong ngành.

Nghiên cứu bao phủ khoảng 75% sản lượng bitumen quốc gia và đánh giá cường độ carbon toàn vòng đời (well-to-wheel – WTW) của nhiên liệu có nguồn gốc từ cát dầu. Kết quả cho thấy mức phát thải trung bình đạt 500–550 kg CO₂eq mỗi thùng, trong đó quá trình đốt nhiên liệu cuối cùng chiếm tới 76% tổng phát thải. Các quy trình khai thác như steam-assisted gravity drainage (SAGD) và khai thác lộ thiên vẫn có cường độ carbon rất cao do phụ thuộc nhiều vào khí thiên nhiên và hơi nước [3,4].

Để giảm phát thải thượng nguồn, nghiên cứu đã đánh giá một loạt công nghệ mới. Các công nghệ như In-Pit Extraction Process (IPEP), Cyclic Solvent Process (CSP) và enhanced Modified Vapour Extraction (eMVAPEX) cho thấy khả năng giảm phát thải khai thác tới 72% trong một số trường hợp. Trong khi đó, các quy trình nâng cấp như Hydrogen-Donor Diluent Reduction (HDR) và Hi-Q (PURE) có thể giúp giảm GHG thông qua cải thiện hiệu suất năng lượng.

Khi kết hợp, các công nghệ này—cùng với tối ưu hóa đồng phát điện, xử lý nước và carbon capture—có thể giúp giảm well-to-tank (WTT) khoảng 16% vào năm 2050 theo kịch bản duy trì hiện trạng. Tuy nhiên, ngay cả trong các kịch bản lạc quan nhất, các giải pháp công nghệ này vẫn không đủ để thu hẹp khoảng cách ~25–185 triệu tấn CO₂eq để đạt net-zero nếu không giảm mạnh quy mô sản xuất.

Phát hiện này cho thấy giới hạn của việc chỉ dựa vào công nghệ để giải quyết những thách thức hệ thống về môi trường. Mặc dù đổi mới kỹ thuật là thiết yếu, nhưng đạt được mục tiêu khí hậu đòi hỏi phải tái cấu trúc sâu sắc cách chúng ta sản xuất, phân phối và tiêu thụ năng lượng—không chỉ là nâng cấp công nghệ, mà còn là điều chỉnh chiến lược toàn ngành [5,6].

Nghiên cứu nhấn mạnh một mối quan hệ giữa con người và tự nhiên: các nỗ lực giảm thiểu tác động môi trường phải cân bằng giữa tăng trưởng công nghiệp và giới hạn sinh thái. Một chuyển đổi công bằng (just transition) sẽ đòi hỏi không chỉ đầu tư vào công nghệ sạch hơn, mà còn những lựa chọn có chủ đích trong việc thu hẹp các hoạt động phát thải cao nhất để hướng tới một tương lai bền vững [7,8].

Tài liệu tham khảo

[1] Vuong QH. (2024). Wild Wise Weird. https://www.amazon.com/dp/B0BG2NNHY6/ 

[2] McGaughy K, et al. (2025). Canadian oil sands industry GHG emissions intensity and mitigation potential of some key emerging technologies towards fulfilling its 2050 net-zero commitment. Resources, Conservation & Recycling, 218, 108230. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2025.108230

[3] Sleep S, et al. (2021). Improving robustness of LCA results through stakeholder engagement: a case study of emerging oil sands technologies. Journal of Cleaner Production, 281, 125277. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.125277 

[4] Crude Bitumen Well Activity. (2023). Alberta Energy Regulator. https://www.aer.ca/providing-information/data-and-reports/statistical-reports/st98/crude-bitumen/well-activity 

[5] Masnadi MS, et al. (2021). Carbon implications of marginal oils from market-derived demand shocks. Nature, 599, 80-84. https://www.nature.com/articles/s41586-021-03932-2 

[6] IHS Markit. (2019). Canadian Oil Sands Dialogue. IHS Markit.

[7] Vuong QH, Nguyen MH. (2024). Exploring the role of rejection in scholarly knowledge production: Insights from granular interaction thinking and information theory. Learned Publishing, 37, e1636. https://doi.org/10.1002/leap.1636 

[8] Nguyen MH. (2024). How can satirical fables offer us a vision for sustainability? Visions for Sustainability. https://ojs.unito.it/index.php/visions/article/view/11267