Khi các quốc gia lớn đang tăng tốc cắt giảm phát thải CO₂ từ sản xuất vật liệu xây dựng là lĩnh vực chiếm tới gần 8% lượng phát thải toàn cầu, thì tiến trình giảm phát thải của ngành xi măng Nhật Bản vẫn diễn ra chậm hơn so với nhiều quốc gia khác. Báo cáo mới của Viện Năng lượng tái tạo Nhật Bản (REI) chỉ ra hàng loạt rào cản mang tính hệ thống như sự phụ thuộc kéo dài vào than đá, tiến độ của quá trình chuyển dịch năng lượng diễn ra chậm, cùng các tiêu chuẩn kỹ thuật và cơ chế đấu thầu công chưa theo kịp xu thế vật liệu xanh. Đây chính là điều kiện then chốt để Nhật Bản điều chỉnh lộ trình giảm phát thải phù hợp với cam kết toàn cầu giữ mức tăng nhiệt không vượt 1,5°C.
Báo cáo của REI cho biết phát thải CO₂ trong sản xuất xi măng của Nhật Bản chủ yếu đến từ quá trình nung vôi (calcination), trong khi phần còn lại đến từ tiêu thụ năng lượng (nhiên liệu và điện). Vì vậy, biện pháp nhanh và hiệu quả nhất hiện nay là giảm hệ số clinker trong xi măng bằng việc tăng cường sử dụng các vật liệu khoáng thay thế (SCM – Supplementary cementitious materials) như tro bay, xỉ lò cao, đá vôi nghiền mịn hoặc đất sét nung.
Ngược lại, các giải pháp như thay thế nhiên liệu, sử dụng năng lượng tái tạo hay áp dụng công nghệ thu giữ carbon được đánh giá là cần thiết nhưng chỉ phát huy trong trung và dài hạn. Nếu không kết hợp với việc cắt giảm clinker, hiệu quả giảm phát thải của các biện pháp này sẽ chỉ ở mức khiêm tốn.
Theo so sánh, Nhật Bản đang tụt lại khá xa trong tiến trình giảm hệ số clinker. Hiệp hội Xi măng và Bê tông toàn cầu (GCCA) đặt mục tiêu giảm hệ số clinker xuống 0,58 vào năm 2030 và 0,52 vào năm 2050, trong khi Hiệp hội Xi măng Nhật Bản (JCA) chỉ đặt mục tiêu 0,825 (2030) và 0,80 (2050) cho thấy tốc độ mở rộng xi măng pha trộn chậm hơn nhiều so với các thị trường tiên tiến. việc mở rộng sản xuất và sử dụng xi măng có tỷ lệ clinker thấp ở Nhật Bản vẫn diễn ra chậm hơn nhiều so với nhiều nước. Báo cáo nhấn mạnh, nếu không siết chặt các chỉ tiêu cường độ phát thải và thúc đẩy việc sử dụng vật liệu thay thế clinker, ngành xi măng nước này sẽ khó đáp ứng lộ trình giảm phát thải tương ứng với mục tiêu giới hạn mức tăng nhiệt toàn cầu dưới 1,5°C theo Thỏa thuận Paris.
Viện Năng lượng tái tạo Nhật Bản nhận định sự chậm trễ này bắt nguồn từ “quán tính cấu trúc”, khi công nghệ, tiêu chuẩn kỹ thuật và cách thức quản lý trong ngành xi măng vẫn gắn chặt với mô hình cũ, khiến tiến trình chuyển đổi sang công nghệ phát thải thấp gặp nhiều trở ngại. Điều này thể hiện rõ ở việc ngành xi măng nước này vẫn phụ thuộc chủ yếu vào than đá, trong khi tiêu chuẩn sản phẩm lại hạn chế tỷ lệ vật liệu thay thế. Các nhà máy hoạt động với dây chuyền đã khấu hao lâu năm, chi phí cải tạo cao khiến doanh nghiệp ngần ngại đổi mới. Thêm vào đó, cơ chế đấu thầu công vẫn ưu tiên xi măng portland truyền thống, làm giảm động lực đầu tư vào xi măng pha trộn hoặc sản phẩm carbon thấp.
Không chỉ riêng ngành xi măng, mà nhiều lĩnh vực công nghiệp nặng khác của Nhật Bản như thép, hóa chất và kim loại màu cũng đối mặt với những rào cản tương tự. Các nhà máy quy mô lớn, đầu tư lâu năm và phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch khiến việc đổi mới công nghệ sạch chưa thể diễn ra nhanh. Nguồn năng lượng tái tạo còn hạn chế, trong khi hydro xanh và nhiên liệu sinh học vẫn trong giai đoạn phát triển, khiến quá trình giảm phát thải của ngành công nghiệp Nhật Bản tiến chậm hơn dự kiến.
Để tháo gỡ “quán tính cấu trúc” đang làm chậm tiến trình giảm phát thải, REI đã đề xuất một nhóm giải pháp đồng bộ về chính sách và kỹ thuật nhằm tháo gỡ “quán tính cấu trúc” đang kìm hãm tiến trình giảm phát thải cho phép sử dụng rộng rãi hơn các vật liệu thay thế clinker (SCM) như đá vôi nghiền và đất sét nung; áp dụng cơ chế mua sắm công dựa trên hiệu suất nhằm khuyến khích sản phẩm có độ bền và chất lượng cao thay vì ràng buộc vào công thức phối trộn cố định; đồng thời thúc đẩy mô hình liên kết giữa các lĩnh vực như thép và xi măng để tận dụng xỉ lò cao ở quy mô lớn hơn.
Báo cáo cũng cảnh báo về nguy cơ thiếu hụt nguồn SCM truyền thống như tro bay do các nhà máy nhiệt điện than dần giảm sản lượng và kêu gọi phát triển nguồn cung đất sét nung trong nước nhằm bảo đảm ổn định dài hạn. Việc giảm clinker được xem là biện pháp cấp thiết nhất hiện nay, trong khi công nghệ CCUS chỉ nên giữ vai trò hỗ trợ ở giai đoạn sau.
Theo dữ liệu đối sánh, các tập đoàn xi măng quốc tế hàng đầu như Holcim, Heidelberg Materials hay Cemex đã đạt hệ số clinker khoảng 0,6 – 0,7 và cường độ phát thải (Scope 1+2) ở mức 486 – 592 kg CO₂/tấn xi măng. Trong khi đó, Nhật Bản vẫn ở mức khoảng 695 kg CO₂/tấn, cho thấy còn nhiều dư địa để cải thiện. Đáng chú ý, đến nay chưa có doanh nghiệp xi măng Nhật nào công bố mục tiêu giữ mức tăng nhiệt không vượt 1,5°C được xác nhận bởi Sáng kiến Mục tiêu Dựa trên Khoa học (SBTi).
Dù vậy, vẫn có những tín hiệu tích cực từ một vài doanh nghiệp xi măng Nhật Bản như Mitsubishi UBE Cement Corp (MUCC) và Osaka Gas đang thực hiện dự án nghiên cứu CCUS toàn chuỗi tại nhà máy Kyushu công suất 8,347 triệu tấn/năm, bao gồm các khâu thu hồi, hóa lỏng, lưu trữ trung gian, vận chuyển và lưu trữ/ứng dụng CO₂. Năm 2025, MUCC cũng đã thử nghiệm thành công sử dụng khí tự nhiên trong lò nung thương mại đầu tiên tại Nhật Bản. Đồng thời, MUCC hợp tác với Mitsui phát triển chuỗi giá trị CCS tích hợp để vận chuyển CO₂ từ Nhật Bản sang Malaysia trong dự án CCS ngoài khơi bán đảo Malaysia.
Taiheiyo Cement cũng đang nghiên cứu công nghệ thu CO₂ từ khí thải và hợp tác cùng Toyo Wharf & Warehouse xây dựng trung tâm xuất khẩu CO₂. Gần đây nhất, tháng 2/2025, Sumitomo Corp ký biên bản ghi nhớ với Fortera để nghiên cứu dự án xi măng carbon thấp quy mô thương mại, ứng dụng công nghệ khoáng hóa CO₂ của Fortera.
Tuy nhiên, REI đánh giá các sáng kiến này mới dừng ở quy mô thí điểm và chưa tạo được tác động lan tỏa trong toàn ngành. Nhật Bản cần tập trung cải cách tiêu chuẩn, cơ chế mua sắm và chính sách khuyến khích để mở rộng nhanh hơn tỷ lệ xi măng pha trộn chứa xỉ, đá vôi và đất sét nung. Nếu không, nước này sẽ tiếp tục đối mặt với tiến trình giảm phát thải chậm, phụ thuộc vào than trong trung hạn và phải dựa vào các dự án CCUS tốn kém để bắt kịp khoảng cách phát thải so với các mục tiêu khí hậu toàn cầu trong tương lai.
(cem.info)
