Các biện pháp giảm lượng khí thải carbon CO2 trong sản xuất hiệu quả

Khi thế giới ngày càng có ý thức bảo vệ môi trường trong những năm gần đây, ngành sản xuất đang đứng trước thời điểm quan trọng. Một mặt, các nhà sản xuất được yêu cầu giảm lượng khí thải carbon và tuân thủ nhu cầu ngày càng tăng về các hoạt động bền vững. Mặt khác, các nhà sản xuất không muốn hy sinh năng suất và hiệu quả.

Trong bài viết này, chúng tôi sẽ đề cập đến các phương pháp và chiến lược khả thi mà các nhà sản xuất có thể sử dụng để giảm thiểu tác động đến môi trường. Vì vậy, hãy tham gia cùng chúng tôi trên hành trình này để định hình tương lai nơi sản xuất không chỉ là động lực của sự tiến bộ mà còn là người bảo vệ tính bền vững. 
 

Bối cảnh Carbon Footprint (dấu chân carbon) trong sản xuất

 
Nói một cách đơn giản, Carbon Footprint là thước đo tổng lượng khí nhà kính (GHG) phát thải theo đơn vị carbon dioxide tương đương (CO2e) được quy (trực tiếp và gián tiếp) cho một tổ chức, cá nhân, sản phẩm, sự kiện hoặc hoạt động.

Trong bối cảnh sản xuất, dấu chân carbon được đo trong toàn bộ vòng đời của một sản phẩm, từ khai thác nguyên liệu thô đến quy trình sản xuất đến thải bỏ. Đo dấu chân carbon trong sản xuất là rất quan trọng để xác định các lĩnh vực mà chúng ta có thể giảm phát thải và tác động đến môi trường.
  

Phạm vi khác nhau của khí thải sản xuất

 
Trong bối cảnh sản xuất, chúng ta có thể chia lượng khí thải (và do đó, lượng khí thải carbon) thành ba phạm vi khác nhau như sau:
 

- Phạm vi phát thải 1: Phát thải trực tiếp từ các nguồn sở hữu hoặc kiểm soát.

Khí thải phạm vi 1 là khí thải nhà kính trực tiếp do công ty sản xuất tạo ra từ hoạt động của mình. Chúng ta thường có thể phân loại khí thải phạm vi 1 thành ba nguồn chính:

• Đốt cháy cố định: Khí thải từ quá trình đốt cháy nhiên liệu (ví dụ: dầu, khí đốt tự nhiên, than, v.v.) trong các thiết bị cố định như lò hơi hoặc lò nung.
• Đốt cháy di động: Khí thải bắt nguồn từ quá trình đốt cháy nhiên liệu trong các phương tiện do công ty sở hữu hoặc kiểm soát như ô tô, xe tải và thiết bị địa hình.
• Phát thải không mong muốn: Chỉ sự phát thải khí nhà kính không chủ ý. Ví dụ, rò rỉ từ hệ thống điều hòa không khí, phát thải khí mê-tan từ đường ống dẫn khí đốt tự nhiên, v.v.

 

- Phạm vi phát thải 2: Phát thải gián tiếp từ điện mua vào

 
Lượng khí thải nhà kính gián tiếp mà một công ty sản xuất tạo ra khi mua điện (bao gồm nhiệt, làm mát hoặc hơi nước) từ các nhà cung cấp bên ngoài. 
 

- Phạm vi phát thải 3: Phát thải gián tiếp từ các hoạt động khác trong chuỗi giá trị

 
Phạm vi phát thải 3 bao gồm lượng khí thải nhà kính gián tiếp mà một công ty sản xuất tạo ra từ các hoạt động không do công ty trực tiếp kiểm soát hoặc sở hữu, có thể được chia thành hai loại chính:
 

• Phát thải hạ nguồn: Phát thải từ các hoạt động diễn ra hạ nguồn sau hoạt động của công ty, chẳng hạn như việc người tiêu dùng sử dụng sản phẩm đã sản xuất, xử lý sản phẩm khi hết vòng đời (tức là tái chế), nhân viên đi lại, v.v.
• Phát thải thượng nguồn: Phát thải từ các hoạt động diễn ra thượng nguồn của hoạt động của công ty. Ví dụ, khai thác nguyên liệu thô, chế biến vật liệu, vận chuyển, xử lý chất thải, v.v.

 

Nguồn gốc của dấu chân carbon trong sản xuất

 
Mặc dù mỗi hoạt động sản xuất đều phức tạp và có thể tạo ra nhiều loại khí thải khác nhau, nhưng một quy trình sản xuất thông thường sẽ bao gồm các thành phần dấu chân carbon sau đây:
 

- Tiêu thụ năng lượng

 
Mọi loại hoạt động sản xuất đều phụ thuộc rất nhiều vào năng lượng, chủ yếu bắt nguồn từ nhiên liệu hóa thạch hữu hạn như khí đốt tự nhiên, dầu hoặc than. Quá trình đốt cháy các nhiên liệu hóa thạch này thải ra một lượng CO2 đáng kể, dẫn đến một phần đáng kể lượng khí thải carbon của công ty.
 

- Mua sắm vật liệu

 
Các quy trình mua sắm (lựa chọn, tìm nguồn, v.v.) nguyên liệu thô cũng đóng vai trò quan trọng trong lượng khí thải carbon của công ty sản xuất. Khai thác, vận chuyển và chế biến nguyên liệu thô tiêu tốn rất nhiều năng lượng, góp phần tạo ra khí thải nhà kính. 
 

- Vận tải

 
Vận tải đóng vai trò quan trọng trong bất kỳ hoạt động sản xuất nào, dù là vận chuyển nguyên liệu thô, sản phẩm trung gian và thành phẩm từ và đến các cơ sở sản xuất và trung tâm phân phối. Tuy nhiên, tất cả các hoạt động này đều tạo ra khí thải nhà kính.

Phương thức vận chuyển được sử dụng, hiệu suất sử dụng nhiên liệu và quãng đường di chuyển sẽ ảnh hưởng đến lượng khí thải carbon do vận chuyển tạo ra.
 

- Phát sinh chất thải

Ngay cả hoạt động sản xuất hiệu quả nhất cũng không may tạo ra chất thải. Việc thải bỏ và xử lý nước thải, chất thải rắn và chất thải nguy hại có thể dẫn đến phát thải khí nhà kính, đặc biệt là khi liên quan đến việc chôn lấp hoặc đốt. 

Điều quan trọng đối với các công ty sản xuất là phải có chiến lược quản lý và xử lý chất thải toàn diện để giảm thiểu tác động đến môi trường.
  

Ví dụ thực tế về dấu chân carbon trong sản xuất

 
Các ngành sản xuất khác nhau tạo ra lượng khí thải carbon khác nhau và dưới đây chỉ là một số ví dụ phổ biến:
 

• Chế biến và đóng gói thực phẩm: Năng lượng sử dụng trong các nhà máy, làm lạnh để vận chuyển và sản xuất bao bì (đặc biệt là nhựa) đều góp phần. Ví dụ, bao bì các tông và giấy ước tính tạo ra 0,94 kg khí thải trên 1 kg bao bì . 
• Bao bì dạng lỏng: Hộp đựng nước ép (hộp carton/tetrapak vô trùng) sử dụng nhiều lớp nhựa, bìa cứng và nhôm, tạo ra quy trình sản xuất phức tạp với lượng khí thải carbon vừa phải. Tỷ lệ tái chế thường thấp. Một lựa chọn thay thế khác là túi nhựa, nhẹ và linh hoạt, nhưng việc tạo ra chúng đòi hỏi nhiều năng lượng và chúng hiếm khi có thể tái chế do bản chất composite của chúng.
• Sản xuất dệt may: Trồng sợi (đặc biệt là bông), sản xuất vật liệu tổng hợp (như polyester) và quy trình nhuộm/hoàn thiện có thể tiêu tốn rất nhiều năng lượng và nước.
• Sản xuất nhôm: Quá trình chế biến quặng nhôm thành kim loại cuối cùng đòi hỏi một lượng điện lớn, thường lấy từ nguồn nhiên liệu hóa thạch.
• Sản xuất thép: Quá trình chế biến và sản xuất thép (và sắt) liên quan đến các quy trình tiêu tốn nhiều năng lượng. Trung bình, một tấn thép được sản xuất thải ra khoảng hai tấn CO2.
• Sản xuất xi măng: Trong quá trình sản xuất xi măng, một tấn xi măng được sản xuất ra sẽ thải ra khoảng một tấn khí CO2.
• Sản xuất đồ điện tử: Theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) , ngành sản xuất đồ điện tử chịu trách nhiệm cho khoảng 2% lượng khí thải GHG (khí nhà kính) .

 

Lợi ích kinh tế của việc giảm lượng khí thải carbon

 
Thực tế là nhiều doanh nghiệp và nhà sản xuất không quan tâm đến việc giảm lượng khí thải carbon chỉ vì lo ngại về môi trường. Tuy nhiên, cũng có những lợi ích kinh tế và danh tiếng quan trọng mà các công ty có thể nhận được khi đóng góp vào tính bền vững: 
 

• Tiết kiệm chi phí: Một chiến lược quan trọng trong việc giảm phát thải carbon là thực hiện các biện pháp tiết kiệm năng lượng, ví dụ như tối ưu hóa việc sử dụng vật liệu và giảm chất thải. Tất cả những điều này có thể dẫn đến tiết kiệm chi phí đáng kể.
• Nâng cao danh tiếng thương hiệu: Trong thế giới ngày nay có ý thức bảo vệ môi trường, người tiêu dùng ngày càng ưa chuộng các thương hiệu thể hiện cam kết bảo vệ môi trường. Giảm lượng khí thải carbon của công ty bạn có thể giúp tăng cường danh tiếng thương hiệu, sự hài lòng và lòng trung thành của khách hàng. 
• Tuân thủ quy định: Trong những năm gần đây, chính phủ ở nhiều quốc gia trên thế giới đã thực hiện các quy định và chính sách môi trường chặt chẽ hơn. Việc chủ động giảm lượng khí thải carbon có thể giúp các công ty tránh được các rắc rối pháp lý và khoản tiền phạt lớn.
• Giảm thiểu rủi ro: Biến đổi khí hậu trực tiếp và gián tiếp gây ra những thay đổi đối với chuỗi cung ứng và hoạt động kinh doanh. Giảm lượng khí thải carbon cũng có thể cứu vãn tình trạng công ty phải đối mặt với những rủi ro này và tăng cường khả năng phục hồi.

 

Các biện pháp giảm lượng khí thải carbon trong sản xuất

 
Bắt đầu hành trình giảm lượng khí thải carbon hiệu quả có thể phức tạp và đầy thách thức. Đây là lý do tại sao các công ty cần áp dụng phương pháp tiếp cận có hệ thống để đảm bảo sáng kiến ​​hiệu quả.
 
Phương pháp tiếp cận có hệ thống này phải bao gồm các bước sau: 

• Đo lường: Đo lượng khí thải nhà kính từ tất cả các nguồn có liên quan để xác định và thiết lập dấu chân carbon cơ sở.
• Phân tích: Xác định các nguồn phát thải trực tiếp và gián tiếp và phân tích các yếu tố góp phần tạo ra chúng.
• Thiết lập mục tiêu: Đặt ra các mục tiêu đầy tham vọng nhưng thực tế. Các mục tiêu giảm carbon phải phù hợp với mục tiêu phát triển bền vững chung của công ty.

   
Dựa trên phương pháp tiếp cận có hệ thống này, các công ty sản xuất có thể bắt đầu phát triển chiến lược giảm lượng khí thải carbon của riêng mình.

Mặc dù có nhiều chiến lược khác nhau, nhưng hầu hết, nếu không muốn nói là tất cả, các chiến lược này đều dựa trên các chiến lược cơ bản sau:
 

- Hiệu quả năng lượng

Các công ty sản xuất có thể giảm lượng khí thải carbon bằng cách cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng, có thể đạt được thông qua một số cách tiếp cận chính sau:
 

• Kiểm toán năng lượng và tối ưu hóa quy trình: Thực hiện kiểm toán năng lượng và đánh giá thường xuyên để xác định tình trạng kém hiệu quả. Các công ty có thể sử dụng các phát hiện kiểm toán để ưu tiên cải tiến. Các cải tiến quy trình giúp cải thiện hiệu quả năng lượng bao gồm cân bằng tải, quản lý nhu cầu và thu hồi nhiệt thải.
• Áp dụng công nghệ tiết kiệm năng lượng: Thay thế thiết bị lỗi thời bằng các mẫu tiết kiệm năng lượng mới hơn. Ví dụ, các nhà máy có thể thay thế đèn sợi đốt cũ bằng đèn LED và áp dụng động cơ hiệu suất cao trong dây chuyền sản xuất của họ. Những cải tiến như hệ thống quản lý năng lượng hỗ trợ AI cũng có thể giúp ích trong khía cạnh này.
• Thúc đẩy nhận thức về năng lượng: Giáo dục và đào tạo nhân viên về các biện pháp tiết kiệm năng lượng và xây dựng văn hóa khuyến khích thay đổi hành vi liên quan đến việc tiêu thụ năng lượng.

 

- Tối ưu hóa vật liệu

Các công ty có thể tối ưu hóa việc mua sắm và sử dụng vật liệu để giảm lượng khí thải carbon theo một số cách chính:
 

• Lựa chọn vật liệu bền vững: Ưu tiên vật liệu có năng lượng tích hợp thấp hơn (tức là vật liệu có nguồn gốc sinh học). Ngoài ra, hãy cố gắng áp dụng vật liệu tái chế và tái tạo để giảm lượng khí thải carbon do mua sắm. Đầu tư vào nghiên cứu để tìm ra vật liệu thay thế thân thiện với môi trường.
• Hiệu quả sử dụng vật liệu: Tối ưu hóa việc sử dụng vật liệu bằng cách giảm thiểu việc xử lý vật liệu, sử dụng vật liệu nhẹ và giảm phát sinh chất thải.
• Đánh giá vòng đời (LCA): Tận dụng các công cụ LCA để đánh giá và giảm tác động môi trường của vật liệu trong suốt vòng đời của chúng. Tối ưu hóa việc lựa chọn vật liệu dựa trên các cân nhắc về vòng đời. 

 

- Giảm thiểu chất thải

Một nền tảng quan trọng khác trong việc giảm lượng khí thải carbon là giảm phát sinh chất thải, có thể đạt được theo một số cách:

• Phân cấp chất thải: Thực hiện phân cấp chất thải theo thứ tự sau: phòng ngừa chất thải, giảm thiểu, tái sử dụng, tái chế và thu hồi năng lượng. Dựa trên phân cấp chất thải này, thiết lập và thực hiện các chương trình quản lý chất thải toàn diện. 
• Phân tích dòng chất thải: Phân tích dòng chất thải hiện tại để xác định và ưu tiên các cơ hội giảm thiểu chất thải.
• Chương trình quản lý chất thải: Thực hiện các chương trình quản lý chất thải như phân loại chất thải, sáng kiến ​​tái chế và ủ phân.
• Thực hành kinh tế tuần hoàn: Thiết kế sản phẩm tập trung vào khả năng tái sử dụng và tái chế để đảm bảo nền kinh tế tuần hoàn, giảm thiểu phát sinh chất thải.

 

- Quản lý chuỗi cung ứng bền vững

 
Việc tạo ra lượng khí thải carbon gián tiếp do các hoạt động trong chuỗi cung ứng cũng phải được giải quyết:
 

• Lựa chọn nhà cung cấp: Chọn những nhà cung cấp đã chứng minh được cam kết thực hiện các hoạt động thân thiện với môi trường và tính bền vững. 
• Nguồn cung ứng tại địa phương: Ưu tiên nguồn cung ứng tại địa phương có thể giúp giảm lượng khí thải carbon liên quan đến vận tải.
• Tối ưu hóa chuỗi cung ứng: Tối ưu hóa hậu cần, tuyến đường vận chuyển và đóng gói để giảm thiểu lượng khí thải liên quan đến chuỗi cung ứng.        
• Việc đảm bảo những nền tảng này không chỉ giúp các nhà sản xuất đảm bảo tính bền vững về mặt kinh tế và danh tiếng trong bối cảnh kinh doanh đang thay đổi mà còn giúp họ trở thành người quản lý tương lai của hành tinh.

 

Kết luận

 
Trong bối cảnh kinh doanh có ý thức bảo vệ môi trường như hiện nay, nơi sự tiến bộ luôn đi đôi với trách nhiệm, ngành sản xuất đang đứng trước thời điểm quan trọng. Với tác động đáng kể của ngành công nghiệp này đến môi trường, các công ty sản xuất không còn chỉ là nhà sản xuất hàng hóa nữa mà còn được yêu cầu phải trở thành người quản lý môi trường khi mà các rủi ro về môi trường ngày càng cao. 

Bài viết liên quan:

• Tối ưu hóa sản xuất là gì?
• Hệ thống quản lý sản xuất là gì?
• Điều hành sản xuất là gì?
• Thiết bị tự động hóa là gì?