Australia đang đứng trước một bước ngoặt quan trọng trong lộ trình hướng tới mục tiêu khử carbon toàn cầu. Với vai trò là nhà cung cấp chủ chốt các loại khoáng sản phục vụ chuyển dịch năng lượng - được dự báo có nhu cầu tăng gấp đôi vào năm 2030 - đồng thời cũng là một trong những quốc gia xuất khẩu nhiên liệu hóa thạch lớn nhất thế giới, Australia hiện đóng góp khoảng 4,5% tổng lượng phát thải CO₂ từ nhiên liệu hóa thạch trên toàn cầu.

Các tấm pin mặt trời tại mỏ Gudai-Darri của Rio Tinto ở vùng Pilbara, bang Tây Australia. Ảnh: Bloomberg/Getty Images.

Trước sức ép ngày càng gia tăng từ các cam kết khí hậu và mục tiêu phát thải ròng bằng 0, những nền kinh tế phụ thuộc nhiều vào tài nguyên thiên nhiên như Australia buộc phải tìm kiếm sự cân bằng giữa duy trì năng suất khai thác và giảm thiểu tác động môi trường. Dù đặt ra nhiều thách thức, lợi thế về nguồn năng lượng tái tạo dồi dào cùng hệ sinh thái đổi mới sáng tạo đang hình thành cho thấy khai thác mỏ theo hướng sạch hơn có thể trở thành một động lực tăng trưởng công nghiệp quan trọng của quốc gia này.

Từ việc tích hợp năng lượng tái tạo, triển khai lưới điện siêu nhỏ đến điện khí hóa đội xe khai thác mỏ, các giải pháp công nghệ mới đang từng bước được nghiên cứu và mở rộng quy mô, định hình thế hệ khai thác mỏ tiếp theo. Mặc dù quá trình chuyển đổi còn đối mặt với nhiều rào cản như chi phí đầu tư cao, hạ tầng hiện có lạc hậu và điều kiện địa hình phức tạp, những lợi ích dài hạn về môi trường và hiệu quả vận hành được đánh giá là rất đáng kể.

Lộ trình khử cacbon ngành khai thác mỏ Australia

Tháng 9/2025, Chính phủ Liên bang Australia công bố mục tiêu giảm phát thải khí cacbon năm 2035 là 62-70% so với mức năm 2005, dựa trên mục tiêu trước đó là cắt giảm 43% vào năm 2030. Đây là một mục tiêu đầy tham vọng, bởi theo nhận định của Dane Noble, Giám đốc khử cacbon công nghiệp Australia-New Zealand tại Tập đoàn AECOM, một số công ty đang trì hoãn đầu tư vốn vào việc giảm thiểu phát thải trực tiếp và mục tiêu phát thải phạm vi 1 không đạt được như kỳ vọng.

Cũng theo Noble, phần lớn các công nghệ khử carbon cần thiết hiện vẫn đang trong giai đoạn thí điểm, song ba hướng tiếp cận chính nhằm giảm phát thải trong khai thác mỏ đang dần được định hình. Đó là giảm lượng khí thải đốt cháy nhiên liệu thông qua chuyển đổi nhiên liệu và điện khí hóa; giảm lượng khí thải rò rỉ từ khai thác than và chế biến khí đốt; và mở rộng quy mô các công nghệ quản lý carbon bao gồm thu hồi và lưu trữ carbon. Tuy nhiên, ngay cả với những con đường khả thi được xác định này, những thách thức về đầu tư và sự phát triển của công nghệ vẫn cản trở thương mại hóa toàn diện.

Giảm phát thải và lưu trữ carbon

Theo khảo sát năm 2024 của GlobalData, một công ty phân tích dữ liệu và tư vấn có trụ sở tại London, Anh, các doanh nghiệp khai khoáng đánh giá việc sử dụng năng lượng tái tạo tại chỗ là giải pháp hiệu quả nhất để đạt mục tiêu cắt giảm phát thải vào năm 2030. Với tiềm năng dồi dào về năng lượng mặt trời và gió, Australia được xem là quốc gia có nhiều lợi thế trong thúc đẩy chuyển đổi năng lượng cho ngành khai thác mỏ.

Dự án mỏ vàng St Ives của tập đoàn khai khoáng Nam Phi Gold Fields, gần Kalgoorlie (bang Tây Australia), là một ví dụ tiêu biểu. Đây là một trong những dự án năng lượng tái tạo lớn nhất trong ngành khai khoáng, với tổng vốn đầu tư khoảng 296 triệu AUD để điện khí hóa hoạt động khai thác vàng. Được phê duyệt vào tháng 3/2024, dự án bao gồm 42 MW điện gió và 35 MW điện mặt trời, dự kiến đáp ứng khoảng 73% nhu cầu điện của mỏ và giúp giảm tới 50% lượng phát thải carbon. Dù chưa chính thức đi vào vận hành, St Ives được coi là mô hình tham chiếu cho các mỏ ứng dụng năng lượng tái tạo quy mô lớn.

Song song với đó, Rio Tinto đã cam kết đảm bảo nguồn cung 2,2 GW năng lượng tái tạo ở bang Queensland, trong khi BHP đang triển khai các hệ thống lưới điện siêu nhỏ tại nhiều mỏ ở Tây Australia nhằm giảm phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch.

Bên cạnh năng lượng tái tạo, thu hồi, sử dụng và lưu trữ carbon (CCUS) cũng được đánh giá là một hướng đi tiềm năng trong lộ trình khử carbon của Australia. Theo ông Noble, việc hiện thực hóa CCUS phụ thuộc lớn vào năng lực hạ tầng, từ tháo gỡ các điểm nghẽn trong chuỗi cung ứng giữa khu vực công và tư, đảm bảo khả năng tiếp cận nguồn năng lượng sạch với chi phí hợp lý, cho đến phát triển đồng bộ hạ tầng cảng biển, đường bộ và đường sắt phục vụ xuất khẩu. Giống như nhiều công nghệ khử carbon khác, CCUS đòi hỏi sự hỗ trợ lâu dài từ chính phủ và ngành công nghiệp, cũng như thời gian để hoàn thiện và chứng minh hiệu quả trên thực tế.

Theo ông Gareth Kennedy, Giám đốc nghiên cứu Chương trình Công nghệ Khai thác Bền vững thuộc Tổ chức Nghiên cứu Khoa học và Công nghiệp Khối Thịnh vượng chung Australia (CSIRO), thách thức lớn nhất của các công nghệ khử carbon nằm ở quy mô triển khai trong một ngành công nghiệp có cường độ phát thải cao. Dù nhận thức và mức độ ứng dụng ban đầu đã cải thiện đáng kể trong những năm gần đây, Australia vẫn còn một chặng đường dài để đạt mục tiêu phát thải ròng bằng 0. Công nghệ đã sẵn có, song việc mở rộng quy mô và triển khai một cách an toàn, hiệu quả về chi phí vẫn đòi hỏi nguồn vốn đầu tư rất lớn.

Điện khí hóa - trụ cột trong lộ trình khử carbon

Những thách thức tương tự cũng hiện diện trong các hướng khử carbon khác, trong đó có điện khí hóa vận tải mỏ.

Vận chuyển bằng xe tải hiện đóng góp tới 50% lượng khí thải trong các mỏ lộ thiên. Theo thống kê của Cơ quan Năng lượng Tái tạo Australia, ngành khai thác quặng sắt của nước này thải ra khoảng 5 triệu tấn CO₂ mỗi năm từ tiêu thụ dầu diesel của đội xe tải. Chuyển sang mô hình sạch hơn có thể giảm phát thải khí nhà kính, giảm yêu cầu thông gió dưới lòng đất cũng như chi phí bảo trì, tuy nhiên, việc triển khai vẫn còn hạn chế.

Theo David Kurtz, giám đốc nghiên cứu và phân tích về xây dựng, khai thác mỏ và năng lượng tại GlobalData, chỉ có 1% xe tải và 3% xe xúc hầm lò hiện chạy bằng pin. Nguyên nhân rất ít mỏ tập trung vào việc điện khí hóa hoàn toàn đội xe là do chi phí trả trước cao, yêu cầu xây dựng cơ sở hạ tầng sạc đồng bộ và thách thức trong việc cung cấp điện ổn định ở các địa điểm xa xôi. Dự kiến thị phần xe điện sẽ tăng lên trong thập kỷ tới khi các nhà khai thác mỏ giải quyết các hạn chế về pin và nhu cầu điện tăng mạnh do điện khí hóa được triển khai toàn diện.

Để bù đắp chi phí, việc nâng cấp, cải tạo các máy chạy diesel đang ngày càng được chú ý, song song với các trạm sạc di động và hệ thống thay pin nhanh nhằm giảm thiểu thời gian ngừng máy; tuy nhiên, thách thức lại khác biệt đáng kể giữa các loại hình khai thác.

Ngay trong ngành khai thác mỏ, các ứng dụng khác nhau lại có những thách thức rất riêng - khai thác lộ thiên so với khai thác hầm lò, mỏ than so với mỏ kim loại, v.v. Các mỏ lộ thiên cần sử dụng những xe vận tải siêu trọng, và việc chuyển đổi chúng sang chạy điện lại đặt ra những vấn đề riêng về hạ tầng sạc, quy chuẩn và an toàn. Ngược lại, việc đưa pin dung lượng lớn vào khai thác hầm lò - đôi khi trong môi trường có nguy cơ cháy nổ - không hề đơn giản và hoàn toàn khác với điều kiện khai thác lộ thiên.

Các chiến lược giảm phát thải ngoài carbon

Không chỉ phát thải carbon, khí mêtan và nước thải mỏ cũng đang đặt ra những thách thức môi trường đáng kể đối với ngành khai thác. Tại Australia, khí mêtan phát sinh từ thông gió mỏ than chiếm khoảng 15% tổng lượng phát thải mêtan rò rỉ. Trước thực tế này, CSIRO đang phát triển các hệ thống xúc tác có khả năng phân hủy khí mêtan ở nồng độ rất thấp - một hướng tiếp cận đã được thí điểm thành công tại mỏ quy mô nhỏ và đang được lên kế hoạch mở rộng nhằm góp phần cắt giảm phát thải mêtan trên phạm vi toàn quốc.

Song song đó, CSIRO cũng triển khai các dự án xử lý nước thải mỏ thông qua công nghệ màng lọc và thẩm thấu, cho phép chuyển đổi nguồn nước có tính axit hoặc chứa kim loại thành nước có thể tái sử dụng, thậm chí phục vụ sinh hoạt nếu được xử lý bổ sung. Một số giải pháp còn tích hợp năng lượng tái tạo để tái chế nước tại chỗ ở những khu vực xa xôi, mang lại ý nghĩa thiết thực cho các cộng đồng địa phương, bao gồm cả cộng đồng bản địa - nơi khả năng tiếp cận nguồn nước sạch vẫn còn hạn chế. Tuy nhiên, các công nghệ này đòi hỏi hạ tầng phức tạp, tiêu thụ hóa chất và năng lượng lớn, trong khi chi phí đầu tư và khả năng mở rộng vẫn là những rào cản lớn đối với việc triển khai trên diện rộng.

Nhìn tổng thể, các dự án giảm phát thải đang được triển khai trên khắp Australia cho thấy quá trình chuyển đổi đã khởi động, song diễn ra chưa đồng đều. Để tạo ra sự thay đổi mang tính hệ thống, ngành khai thác mỏ cần duy trì đầu tư dài hạn, thúc đẩy phát triển công nghệ và hoàn thiện khung chính sách nhằm lan tỏa các giải pháp hiệu quả trên toàn ngành.

Ở góc độ chính sách, bài toán đặt ra là cân bằng giữa các quy định môi trường nghiêm ngặt và các cơ chế khuyến khích dành cho công nghệ phát thải thấp, thông qua các chương trình hỗ trợ của chính phủ. Việc ưu đãi tràn lan cho những dự án hoặc lĩnh vực thiếu tính kinh tế và không bền vững về dài hạn có thể làm suy giảm năng lực cạnh tranh, không chỉ trong nước mà cả trên thị trường toàn cầu.

Dù còn nhiều thách thức, xu hướng chuyển dịch của nền kinh tế đã ngày càng rõ nét: năng lượng tái tạo ngày càng rẻ và ổn định hơn, phương tiện điện dần phổ biến, trong khi các yêu cầu về chuỗi cung ứng phát thải thấp từ thị trường quốc tế tiếp tục tạo áp lực và động lực cho ngành khai thác theo đuổi phát triển bền vững. Với định hướng đầu tư dài hạn và chính sách khuyến khích đổi mới công nghệ, Australia có cơ sở để khai thác hiệu quả tiềm năng năng lượng sạch, từng bước hiện thực hóa mục tiêu khử carbon của ngành khai thác mỏ - một lộ trình đòi hỏi thời gian, sự phối hợp chính sách và hợp tác ở quy mô lớn./.