Ngành vận tải biển đang đối mặt với thách thức lớn trong việc giảm phát thải carbon dioxide (CO₂) để đáp ứng các mục tiêu môi trường toàn cầu. Việc phát thải CO₂ từ vận tải biển đã tăng gấp đôi kể từ năm 1990 và hiện đạt khoảng 1 tỷ tấn mỗi năm, áp lực chuyển đổi sang các nhiên liệu sạch trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết[1]. Một trong những lựa chọn được quan tâm là nhiên liệu amoniac, với khả năng giảm đáng kể lượng khí thải carbon. Tuy nhiên, liệu amoniac có thể thay thế dầu diesel trong vận tải biển hay không vẫn còn nhiều câu hỏi.
Thực trạng phát thải CO₂ trong vận tải biển và áp lực chuyển đổi nhiên liệu
Ngành vận tải biển đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế toàn cầu, vận chuyển hơn 80% hàng hóa trên thế giới[2]. Tuy nhiên, đây cũng là một trong những nguồn phát thải khí nhà kính (GHG) lớn nhất, chiếm khoảng 2.8% tổng lượng CO₂ toàn cầu[3]. Nếu coi ngành này là một quốc gia, nó sẽ đứng thứ 6 thế giới về phát thải GHG[4].
Nhằm hướng đến mục tiêu phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050, Tổ chức Hàng hải Quốc tế (IMO) đặt ra lộ trình giảm ít nhất 20% vào năm 2030 và 70% vào năm 2040 so với mức năm 2008[5]. Để đạt được điều này, ngành vận tải biển đang thúc đẩy chuyển đổi sang các nhiên liệu thay thế như LNG, methanol, hydrogen và amoniac. Chính sách quốc tế cũng tạo áp lực lớn lên ngành. Liên minh Châu Âu (EU) đã mở rộng Hệ thống Thương mại Phát thải (ETS) sang vận tải biển từ năm 2024, yêu cầu các tàu trên 5,000GT phải mua giấy phép phát thải khi đi vào EU. Hệ thống bao gồm 50% phát thải từ hành trình bắt đầu hoặc kết thúc ngoài EU và 100% phát thải giữa các cảng EU[6].
Ngoài ra, từ năm 2026, Cơ chế Điều chỉnh Biên giới Carbon (CBAM) của EU sẽ yêu cầu các nhà nhập khẩu mua chứng chỉ carbon tương ứng với lượng phát thải trong quá trình sản xuất hàng hóa nhập khẩu. Năm 2025 sẽ là cột mốc quan trọng khi IMO dự kiến ban hành các biện pháp cụ thể để giảm phát thải GHG, bao gồm tiêu chuẩn nhiên liệu toàn cầu (GFS) và thuế carbon.
Thực trạng sử dụng amoniac trong vận tải biển
Việc sử dụng amoniac làm nhiên liệu thay thế trong vận tải biển đang nhận được sự quan tâm lớn từ các công ty hàng đầu. Các dự án thử nghiệm tàu chạy bằng amoniac hiện được triển khai bởi những hãng sản xuất động cơ lớn như MAN Energy Solutions và WinGD.
MAN Energy Solutions đã thử nghiệm thành công động cơ chạy bằng amoniac ở mức tải 100% vào cuối năm 2024. Công ty dự kiến sẽ giao động cơ thử nghiệm đầu tiên vào quý 1/2026 cho một tàu vận chuyển amoniac lớn của Eastern Pacific Shipping[7]. Trong khi đó, WinGD cũng đang trên đà bàn giao động cơ amoniac đầu tiên vào cuối năm 2025, với các tàu dự kiến đi vào hoạt động từ năm 2026[8].
Bên cạnh các nhà sản xuất động cơ, các hãng vận tải lớn cũng tích cực tham gia vào xu hướng này. NYK Line, một trong những công ty vận tải biển hàng đầu thế giới, đã nhận được chứng nhận an toàn cho thiết kế tàu vận chuyển khí chạy bằng amoniac và dự kiến sẽ đưa vào vận hành trong năm 2026. Hãng cũng đang hợp tác với Sembcorp để vận chuyển amoniac tái tạo từ Ấn Độ sang Nhật Bản[9].
Dù tiềm năng lớn, việc triển khai rộng rãi tàu chạy bằng amoniac vẫn đối mặt với nhiều thách thức. Chi phí sản xuất cao, nguồn cung nhiên liệu chưa sẵn sàng, hạ tầng lưu trữ hạn chế, các tiêu chuẩn kỹ thuật chưa hoàn thiện là những rào cản lớn. Ngoài ra, amoniac có tính ăn mòn cao và nguy cơ rò rỉ độc hại, đòi hỏi tiêu chuẩn an toàn nghiêm ngặt hơn. Tuy nhiên, ngành vận tải biển vẫn đang thúc đẩy quá trình chuyển đổi. HD Hyundai Heavy Industries đã nhận được chứng nhận nguyên tắc cho thiết kế tàu container 15,300TEU chạy bằng amoniac[10].
Ảnh minh họa
|
Nguồn cung amoniac xanh
Dự báo về nguồn cung amoniac xanh đang rất lạc quan, với công suất sản xuất dự kiến tăng từ 22 đến 30 lần trong thập kỷ này, đạt khoảng 32 triệu tấn vào năm 2030, theo phân tích của BloombergNEF[11]. Hơn 70% công suất này đang trong quá trình xây dựng hoặc lập kế hoạch chi tiết, cho thấy sự cam kết mạnh mẽ của các nhà đầu tư vào lĩnh vực này. Các dự án đầu tư lớn vào amoniac xanh đang được triển khai tại các quốc gia như Saudi Arabia, Úc, Nhật Bản và Mỹ.
Tại Saudi Arabia, Air Products, ACWA Power và NEOM hợp tác triển khai dự án amoniac xanh trị giá 5 tỷ USD, dự kiến hoạt động vào năm 2025[12]. Dự án sẽ sản xuất 4GW amoniac xanh, góp phần vào mục tiêu trở thành nhà lãnh đạo toàn cầu trong sản xuất hydro và nhiên liệu xanh của Saudi Arabia.
Úc công bố hàng loạt dự án amoniac xanh như Asian Renewable Energy Hub tại vùng Pilbara dự kiến bắt đầu sản xuất amoniac xanh vào năm 2027/28, với vốn đầu tư lên tới 22 tỷ AUD (khoảng 16 tỷ USD)[13]. Dự án sẽ tạo ra lượng lớn amoniac xanh để xuất khẩu sang châu Âu và Nhật Bản.
Tuy nhiên, thách thức lớn nhất là hạ tầng lưu trữ và vận chuyển amoniac. Chuỗi cung ứng amoniac cần được mở rộng để đáp ứng nhu cầu của ngành vận tải biển. Chi phí sản xuất amoniac xanh hiện nay cao hơn so với nhiên liệu hóa thạch, chủ yếu do quá trình sản xuất từ năng lượng tái tạo đòi hỏi nhiều năng lượng hơn. Theo IRENA, chi phí sản xuất amoniac xanh nằm trong khoảng từ 720 đến 1,400 USD mỗi tấn, cao hơn nhiều so với nhiên liệu truyền thống[14].
Bài toán kinh tế của tàu chạy bằng amoniac
Việc vận hành tàu chạy bằng amoniac là một thách thức. Chi phí nhiên liệu amoniac cao hơn đáng kể so với dầu diesel, với giá dao động từ 900 đến 2,700 USD mỗi tấn vào năm 2030, tùy thuộc vào vị trí và điều kiện sản xuất[15]. Trong khi đó, giá dầu diesel thấp hơn, thường dưới 700 USD mỗi tấn[16]. Điều này có nghĩa là để vận hành một tàu bằng amoniac, chi phí hàng ngày có thể lên tới hàng trăm ngàn USD, tùy thuộc vào mức tiêu thụ nhiên liệu.
Chi phí hoán cải tàu hiện tại hoặc đóng mới tàu chạy bằng amoniac cũng là gánh nặng tài chính. Theo một báo cáo, việc chuyển đổi một tàu hiện có sang chạy bằng amoniac có thể tốn hơn một nửa giá trị của tàu đó, với chi phí ước tính khoảng 22 triệu USD cho một tàu chở hàng khô[17]. Điều này gây rào cản cho các chủ tàu, đặc biệt là khi nguồn cung amoniac xanh vẫn còn hạn chế và không có cơ chế giá rõ ràng cho nhiên liệu này.
Tuy nhiên, với sự hỗ trợ từ chính sách như tín dụng carbon và trợ cấp năng lượng sạch, các hãng tàu có thể giảm bớt gánh nặng này. Các chính sách như Hệ thống Thương mại Emissions (ETS) của EU và Cơ chế Điều chỉnh Biên giới Carbon (CBAM) đang tạo ra áp lực tài chính cho các nhiên liệu truyền thống, đồng thời khuyến khích việc chuyển đổi sang nhiên liệu sạch hơn.
Những hãng tàu lớn như Maersk, MSC và NYK Line đang tích cực khám phá các giải pháp nhiên liệu thay thế, bao gồm cả amoniac. Maersk coi amoniac là một lựa chọn nhiên liệu “hứa hẹn” cho đội tàu của họ, bên cạnh methanol[18]. Họ đang nghiên cứu khả năng sử dụng amoniac trên cả tàu mới và tàu hiện có, với mục tiêu giảm thiểu rủi ro và tận dụng lợi thế của các nhiên liệu sạch. Sự hỗ trợ từ chính sách, sự phát triển của công nghệ sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc giảm thiểu chi phí, khuyến khích sử dụng amoniac trong vận tải biển.
Triển vọng thay thế?
Amoniac có tiềm năng trở thành một phần quan trọng của chiến lược đa nhiên liệu trong vận tải biển, nhưng việc nó có thể trở thành nhiên liệu chính hay không vẫn còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố.
Kịch bản thị trường cho thấy không có nhiên liệu nào sẽ chiếm ưu thế tuyệt đối trong tương lai gần, sự kết hợp giữa các loại nhiên liệu sẽ là xu hướng chính. Theo dự báo của Lloyd’s Register, amoniac có thể chiếm từ 20% đến 60% thị phần nhiên liệu hàng hải vào năm 2050, với trung bình khoảng 35% trong các kịch bản nhiên liệu dựa trên hydro[19].
Đầu tư vào công nghệ tàu chạy bằng amoniac mang cơ hội lẫn rủi ro. Cơ hội nằm ở việc giảm phát thải carbon và tuân thủ các quy định môi trường ngày càng nghiêm ngặt. Ví dụ, việc sử dụng amoniac có thể giảm thiểu phát thải khí nhà kính (GHG) lên đến 90% khi được sản xuất từ năng lượng tái tạo[20]. Tuy nhiên, rủi ro đến từ chi phí cao, thách thức kỹ thuật chưa được giải quyết hoàn toàn, bao gồm hạ tầng lưu trữ và vận chuyển amoniac còn hạn chế[21].
Chính sách, quy định về nhiên liệu sạch sẽ định hình tương lai của ngành vận tải biển. Các quy định như FuelEU Maritime của EU tạo áp lực tài chính cho các nhiên liệu truyền thống, buộc các tàu phải giảm cường độ phát thải GHG xuống 80% vào năm 2050 so với mức năm 2020[22]. Trong khi đó, các tín dụng carbon, trợ cấp năng lượng sạch sẽ khuyến khích việc chuyển đổi sang nhiên liệu sạch, giúp giảm thiểu rủi ro tài chính cho các chủ tàu khi đầu tư vào công nghệ mới.
Hiện nay, cách thức kỹ thuật, chi phí cao và hạ tầng chưa phát triển đầy đủ đang cản trở sự phổ biến của amoniac.
Tuy nhiên, với sự phát triển không ngừng của công nghệ và chính sách hỗ trợ, sự kết hợp giữa các loại nhiên liệu sạch, bao gồm cả amoniac, sẽ là chìa khóa để đạt được mục tiêu môi trường toàn cầu. Trong tương lai, amoniac có thể trở thành một phần không thể thiếu của ngành vận tải biển, nhưng nó sẽ cần phải được sử dụng cùng với các giải pháp khác để đạt được hiệu quả tối ưu.
[1] https://www.vosco.vn/vi/a/news/nganh-van-tai-bien-voi-ap-luc-giam-phat-khi-thai-1175.html
[2] https://saigonnewport.com.vn/tin-tuc/tin-tuc-chuyen-nganh/chuyen-doi-so-cua-nganh-van-tai-bien.html
[3] https://unctad.org/news/transport-newsletter-article-no-99-fourth-quarter-2022
[4] https://globalmaritimeforum.org/article/why-2025-is-such-an-important-year-for-shipping-decarbonisation/
[5] https://globalmaritimeforum.org/insight/the-implications-of-the-imo-revised-ghg-strategy-for-shipping/
[6] https://climate.ec.europa.eu/eu-action/transport/reducing-emissions-shipping-sector_en
[7] https://www.lloydslist.com/LL1152410/MAN-to-deliver-first-ammonia-dual-fuel-engines-in-early-2026
[8] https://wingd.com/news-media/news/wingd-on-track-to-deliver-ammonia-engines-in-2025/
[9] https://ammoniaenergy.org/organization/nyk-line/
[10] https://ammoniaenergy.org/articles/new-ammonia-fueled-container-ship-designs-approved/
[11] https://about.bnef.com/blog/ammonia-supply-outlook-2024-a-clean-takeover/
[12] https://ammoniaenergy.org/organization/asian-renewable-energy-hub/
[13] https://ammoniaenergy.org/organization/asian-renewable-energy-hub/
[14] https://www.futurebridge.com/industry/perspectives-energy/green-ammonia-an-alternative-fuel/
[15] https://futurefuels.in/more-ammonia-requires-for-shipping-if-we-develop-less-green-hydrogen-projects/
[16] https://futurefuels.in/more-ammonia-requires-for-shipping-if-we-develop-less-green-hydrogen-projects/
[17] https://shipandbunker.com/news/world/776019-ammonia-propulsion-retrofit-may-cost-half-of-vessels-value-report
[18] https://www.rivieramm.com/news-content-hub/news-content-hub/maersk-why-ammonia-is-a-very-promising-fuel-option-64772
[19] https://www.lr.org/en/knowledge/press-room/press-listing/press-release/2023/shipping-industry-faces-two-alternative-decarbonisation-paths-with-hydrogen-based-fuels-and-biofuels-vying-for-prominence/
[20] https://www.lr.org/en/knowledge/research/fuel-for-thought/ammonia/
[21] https://emsa.europa.eu/publications/reports/item/4833-potential-of-ammonia-as-fuel-in-shipping.html
[22] https://transport.ec.europa.eu/news-events/news/new-eu-rules-aiming-decarbonise-maritime-sector-take-effect-2025-01-10_en
https://vietstock.vn/2025/04/van-tai-bien-zero-carbon-lieu-nhien-lieu-amoniac-co-the-thay-the-dau-diesel-768-1292202.htm
