Khi trái đất tiếp tục nóng lên và mối lo ngại ngày càng tăng về những rủi ro khí hậu, từ lũ lụt cực đoan đến đợt nắng nóng, các nhà lãnh đạo thế giới đã tập trung tại Baku, Azerbaijan, để tham gia một vòng thảo luận khác về khí hậu tại COP29. Đối với các công ty, hậu quả chiến lược của hành động vì khí hậu - đặc biệt là trước những bất ổn toàn cầu gia tăng - là điều quan trọng nhất. Các lãnh đạo doanh nghiệp đang suy nghĩ về cách đạt được mục tiêu phát thải ròng bằng 0 của riêng họ và cách quản lý những cơ hội và rủi ro đối với doanh nghiệp khi thế giới mong muốn phi cacbon hóa hệ thống phát thải cao hiện nay.

Điều thường bị thiếu trong cuộc thảo luận này là sự thừa nhận về khó khăn trong việc chuyển đổi tài sản vật chất phức tạp làm nền tảng cho hệ thống năng lượng hiện tại của chúng ta - một hệ thống đã được tối ưu hóa trong hơn một thế kỷ để mang lại hiệu suất cao, được nhúng sâu vào nền kinh tế toàn cầu và phục vụ hàng tỷ người.

Ngày nay, quá trình chuyển đổi này vẫn đang ở giai đoạn đầu, với nhiều công việc khó khăn vẫn chưa đến. Theo nghiên cứu của Viện McKinsey Global, cho đến nay chỉ có khoảng 10% công nghệ phát thải thấp cần có vào năm 2050 để đáp ứng các cam kết toàn cầu đã được triển khai. Đối với 90% còn lại, những tài sản mới sẽ cần được xây dựng và những thách thức vật lý mới sẽ phải đối mặt.

Nhận thức được quá trình chuyển đổi năng lượng, trước hết và quan trọng nhất là một sự chuyển đổi vật lý là sự thật có thể bị bỏ qua trong các kịch bản phát thải ròng bằng không. Nhưng điều đó rất quan trọng nếu một hệ thống năng lượng mới muốn duy trì hoặc thậm chí cải thiện hiệu suất hiện tại và đảm bảo sức cạnh tranh, đáng tin cậy và giá cả phải chăng để đạt được mức phát thải ròng bằng không.

25 thách thức về công nghệ và cơ sở hạ tầng

Để làm sáng tỏ quá trình chuyển đổi cần thiết, các chuyên gia đã xác định 25 thách thức vật lý đáng kể - được đánh giá là “những điều cốt lõi” cần phải vượt qua để quá trình chuyển đổi thành công. Những thách thức này không chỉ liên quan đến việc phát triển và triển khai các công nghệ phát thải thấp mà còn liên quan đến chuỗi cung ứng và cơ sở hạ tầng cơ bản cần được chuyển đổi.

Những thách thức này bao trùm toàn bộ hệ thống năng lượng, từ việc quản lý tính biến thiên vốn có của công nghệ phát điện bằng năng lượng mặt trời và gió, đến việc tìm cách sản xuất vật liệu công nghiệp như xi măng hoặc thép theo cách phát thải thấp, đến việc tạo ra chuỗi cung ứng và cơ sở hạ tầng như nhà máy khổng lồ và trạm sạc sẽ giải phóng toàn bộ tiềm năng của xe điện (EV).

Đánh giá này nêu bật những thách thức mà các công ty sẽ gặp phải - cả trực tiếp và gián tiếp thông qua các nhà cung cấp và khách hàng của họ - khi tiến triển trên hành trình khử cacbon của riêng mình. Và tất nhiên, những thách thức này cũng có thể được coi là cơ hội, củng như các giải pháp thương mại sẽ được thị trường yêu cầu.

Đồ họa này cho thấy 25 thách thức quan trọng về công nghệ và cơ sở hạ tầng cần được giải quyết để đạt được mục tiêu phát thải ròng bằng 0, được sắp xếp theo ngành và mức độ khó. Thách thức cấp độ một đòi hỏi phải triển khai các công nghệ đã được thiết lập và phải đối mặt với ít rào cản vật lý nhất, bao gồm việc đưa xe điện (EV) vượt qua điểm hòa vốn; đi xa hơn phạm vi EV; và chuẩn bị cho mùa đông bằng máy bơm nhiệt. Thách thức cấp độ hai đòi hỏi phải triển khai các công nghệ đã biết để tăng tốc và cơ sở hạ tầng và đầu vào liên quan phải được mở rộng, bao gồm: điều chỉnh nhu cầu điện; đảm bảo đất đai cho năng lượng tái tạo; kết nối thông qua việc mở rộng lưới điện; điều hướng năng lượng hạt nhân và năng lượng sạch khác; sạc EV; sưởi ấm các ngành công nghiệp khác; chuẩn bị cho các đợt cao điểm vào mùa đông; khai thác nguồn khoáng sản quan trọng; quản lý dấu chân nhiên liệu sinh học (biofuels footprint); và mở rộng hiệu quả năng lượng. Thách thức cấp độ ba xảy ra khi có khoảng cách về hiệu suất công nghệ, sự phụ thuộc lẫn nhau lớn và quá trình chuyển đổi chỉ mới bắt đầu. Chúng bao gồm: quản lý sự thay đổi của năng lượng tái tạo; mở rộng quy mô các hệ thống điện mới nổi; tải xe tải điện; tiếp nhiên liệu hàng không và vận chuyển; nung thép phát thải thấp; khử cacbon xi măng cho xây dựng; phá vỡ thách thức của nhựa; tổng hợp amoniac phát thải thấp; khai thác hydro; thu giữ cacbon nguồn; và thu giữ cacbon trong khí quyển.

Ba cấp độ khó

Các chuyên gia phân loại 25 thách thức thành ba cấp độ, phản ánh mức độ tiến triển cần đạt được và mức độ khó khăn để đạt được tiến triển đó. Đối với các CEO muốn đưa doanh nghiệp của mình vượt qua quá trình chuyển đổi sang mức phát thải ròng bằng 0, các mức độ này có thể là hướng dẫn hữu ích để đánh giá những gì cần thực hiện, khi nào và như thế nào.

• Các thách thức ở mức độ 1 đòi hỏi phải có tiến triển trong việc triển khai các công nghệ đã được thiết lập và mang lại những cơ hội trong tương lai gần.

Ba thách thức ở cấp độ 1 bao gồm nỗ lực khử cacbon, trong đó các công nghệ phát thải thấp đã được thiết lập và trưởng thành có thể đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất của hầu hết, nếu không muốn nói là tất cả, các trường hợp sử dụng. Chúng thường liên quan đến những công nghệ đang nhanh chóng giảm chi phí và khắc phục những hạn chế trước đây, ví dụ như xe điện chở khách có thể di chuyển quãng đường dài hơn chỉ với một lần sạc hoặc máy bơm nhiệt đang trở nên hiệu quả hơn ở nhiệt độ rất lạnh.

Khi nói đến các thách thức ở cấp độ 1, doanh nghiệp nên xem có thể hưởng lợi như thế nào từ việc triển khai các công nghệ này. Một số có thể thấy cơ hội trong tương lai gần cho những nguồn doanh thu mới. Doanh nghiệp nên khám phá các khu vực mà họ có lợi thế chiến lược trong những khu vực địa lý cung cấp triển vọng hấp dẫn nhất để tạo ra giá trị. Các công ty khác có thể thấy tiềm năng trong tương lai gần để sử dụng công nghệ này để giảm lượng khí thải của chính họ, ví dụ, các tổ chức điện khí hóa đội xe của họ.

• Thách thức cấp độ 2 yêu cầu các công ty phải dự đoán và giải quyết các nút thắt về cơ sở hạ tầng và chuỗi cung ứng.

10 thách thức cấp độ 2 đã xác định liên quan đến các nút thắt ngăn cản việc mở rộng quy mô của những công nghệ đã hoàn thiện, ví dụ, nhu cầu tăng số lượng trạm sạc EV lên hơn năm lần vào năm 2030; nhu cầu tăng nguồn cung một số khoáng sản quan trọng từ hai đến bảy lần trong cùng kỳ; hoặc nhu cầu đẩy nhanh đáng kể việc xây dựng năng lượng sạch, chẳng hạn như hạt nhân.

Các công ty đóng vai trò trực tiếp trong việc loại bỏ các nút thắt, chẳng hạn như khai thác khoáng sản cần thiết hoặc xây dựng cơ sở hạ tầng lưới điện, tất nhiên sẽ được hưởng lợi. Nhưng những thách thức này có ý nghĩa đối với các công ty khác có mục tiêu phát thải ròng bằng không và cơ hội kinh doanh phụ thuộc vào việc giải quyết các nút thắt. Ví dụ, hãy nghĩ đến các nhà sản xuất ô tô muốn mở rộng sự hiện diện của họ trong lĩnh vực EV, phụ thuộc vào việc nắm giữ đủ nguồn cung cấp khoáng sản quan trọng cho pin và triển khai đủ trạm sạc để cung cấp năng lượng cho xe.

Để loại bỏ tình trạng tắc nghẽn và đảm bảo nguồn cung cấp các đầu vào quan trọng, các công ty này có thể cần phải thiết lập quan hệ đối tác mới với các nhà cung cấp chính, tìm cách hỗ trợ phát triển những nguồn cung mới hoặc bỏ qua các hạn chế về nguồn cung. Ví dụ, một số nhà sản xuất ô tô đang cải tiến động cơ không chứa đất hiếm, không phụ thuộc quá nhiều vào các đầu vào có thể đang thiếu hụt.

• Thách thức cấp độ 3 đòi hỏi các công ty phải đổi mới cách tiếp cận để giải quyết chúng.

12 thách thức cấp độ 3 là những thách thức khó khăn. Những công nghệ cần thiết để giải quyết thường không đảm bảo mức hiệu suất tương đương với các đối tác chạy bằng nhiên liệu hóa thạch truyền thống. Ví dụ, xe tải điện chạy bằng pin chỉ có thể đi được 20% đến 45% hành trình dài so với các đối tác chạy bằng dầu diesel hiện nay, vì pin nặng của chúng hạn chế phạm vi di chuyển và trọng lượng của tải trọng.

Thách thức cấp độ 3 cũng thường phải đối mặt với sự phụ thuộc lẫn nhau với các thách thức cấp độ 3 khác. Ví dụ, việc phát triển thép phát thải thấp có thể đòi hỏi khối lượng lớn hydro, năng lượng phát thải thấp và thậm chí là thu giữ carbon. Việc cung cấp và khả thi những thứ đó tự nó đã khó.

Giải quyết các thách thức cấp độ 3 thường đòi hỏi phải mở rộng quy mô rất lớn, gấp hàng trăm hoặc hàng nghìn lần. Ví dụ, vào năm 2024, chỉ có khoảng một triệu tấn hydro được sản xuất theo cách phát thải thấp - một con số cần phải mở rộng theo cấp số nhân theo các lộ trình chuyển đổi thông thường. Tuy nhiên, hầu như không có hồ sơ theo dõi nào có thể hướng dẫn việc mở rộng quy mô lớn như vậy.

Vì tất cả những lý do này, những công nghệ liên quan đến các thách thức cấp độ 3 không có khả năng cạnh tranh về chi phí so với các giải pháp truyền thống.

Điều hướng “Mười hai thách thức”

Mặc dù việc giải quyết hoàn toàn mười hai thách thức này chắc chắn sẽ mất thời gian và nguồn lực, nhưng có thể đạt được một số tiến triển giúp giảm lượng khí thải và chi phí, ví dụ như cải thiện hiệu quả năng lượng trong các quy trình công nghiệp. Tất nhiên, các công ty có thể cung cấp những sản phẩm và dịch vụ để thực hiện các phương pháp tiếp cận như vậy cũng có lợi.

Tuy nhiên, cuối cùng, vẫn còn những điều thực sự khó khăn. Các công ty cần đánh giá xem có thể giải quyết được thách thức nào trong số mười hai thách thức này, có thể tạo ra lợi thế so sánh ở đâu và có tiềm năng tạo ra giá trị ở đâu.

Khi cân nhắc điều này, cần đánh giá xem điều gì khiến các thách thức cấp độ 3 trở nên đặc biệt khó khăn. Ví dụ, việc giải quyết các vấn đề phụ thuộc lẫn nhau sẽ yêu cầu các công ty thúc đẩy sự hợp tác. Dự án Hybrit ở Thụy Điển đang cố gắng giải quyết các vấn đề phụ thuộc lẫn nhau liên quan đến sản xuất thép phát thải thấp bằng cách huy động nhiều công ty trong các lĩnh vực khai thác, năng lượng và sản xuất thép.

Để giải quyết khoảng cách về hiệu suất và khả năng cạnh tranh về chi phí, các công ty sẽ cần phải đổi mới để cải thiện công nghệ và thiết kế lại các hệ thống theo cách đảm bảo rằng những công nghệ hoạt động hiệu quả cùng nhau - những nỗ lực chắc chắn sẽ đòi hỏi sự sáng tạo. Ví dụ, tài xế xe tải phải dừng lại để nghỉ bắt buộc theo khoảng thời gian nhất định. Nếu các tuyến đường được định hình lại và vị trí của các kho được điều chỉnh, xe tải có thể sạc trong các lần nghỉ đó. Hoặc trong một số trường hợp, thách thức khử cacbon cho vật liệu công nghiệp có thể được bỏ qua bằng cách sử dụng các vật liệu khác. Tại Sydney, một tòa nhà chọc trời lai cao 40 tầng đang được xây dựng bằng gỗ kết hợp với khung thép và xi măng.

Doanh nghiệp sẽ cần phải tìm ra thời điểm hợp tác với các tổ chức khác để giải quyết các thách thức cấp độ 3 hoặc khi nào họ nên tự đổi mới, và họ sẽ cần xây dựng những năng lực nào để làm như vậy.

Các doang nghiệp có vai trò quan trọng trong quá trình chuyển đổi năng lượng, nhưng con đường phía trước không hề đơn giản. Bằng cách phát triển sự hiểu biết sâu sắc về những thách thức vật lý liên quan, có thể tăng khả năng tìm ra giải pháp hiệu quả để tiến về phía trước, giải pháp vừa giảm lượng khí thải vừa tạo ra giá trị cho doanh nghiệp.

LTV