Phát triển chương trình vận tải hàng hóa xanh nhằm ứng phó với biến đổi khí hậu toàn cầu

PGS. TS. TỪ SỸ SÙA Trường Đại học Giao thông vận tải Người phản biện: TS. Nguyễn Thanh Chương PGS. TS. Vũ Trọng Tích

Tóm tắt: Ngày 25/9/2015, lãnh đạo các nước thành viên Liên hiệp quốc đã nhất trí thông qua 17 mục tiêu phát triển bền vững (SDGs - Sustainable Development Goals) với lộ trình thực hiện tới năm 2030. Các mục tiêu được thông qua nhằm ứng phó với các vấn đề toàn cầu như: Nghèo đói, bất bình đẳng, biến đổi khí hậu...

Hoạt động GTVT đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển kinh tế - xã hội của mỗi quốc gia. Song, hoạt động GTVT cũng là một trong các nguyên nhân chủ yếu gây ô nhiễm môi trường, đặc biệt là ô nhiễm không khí; là nguồn phát khí thải gây hiệu ứng nhà kính và biến đổi khí hậu toàn cầu. Do đó, cần thiết phải xây dựng các chương trình, đề án, dự án... để phát triển GTVT theo hướng bền vững nhằm ứng phó với biến đổi khí hậu.

Nội dung chủ yếu của bài báo là nghiên cứu chương trình vận tải hàng hóa xanh và khả năng phát triển chương trình này có hiệu quả và khả thi  ở Việt Nam.      

Từ khóa: Vận tải hàng hóa xanh, vận tải xanh, biến đổi khí hậu.  

Abstract: On 25^th september 2015, all members of United Nations agreed to introduce 17 sustainable development goals (SDGs) which will be expired in 2030. These passed targets include ending poverty, hunger and combating climate change…

Transport plays a cardinal role in the socio-economic national growth; however, it also gives rise to pollution. Especially it takes responsibility for air pollution, greenhouse effect and climate change. Thus it is necessary to launch campaigns to boost transport in the friendly environmentally and sustainable ways.

This paper is going to research rigorously the green freight program and the potential of the effective application of this in Vietnam.    

Keywords: Green freight transport, green transport, climate change, SDGs.

1.  Đặt vấn đề

Chương trình vận tải hàng hóa xanh là nội dung chủ yếu của chương trình vận tải xanh được xây dựng từ năm 2004 tại Mỹ, dưới sự quản lý điều hành của Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (USEPA). Chương trình được thiết kế để nhằm khuyến khích các doanh nghiệp vận tải hàng hóa sử dụng nhiên liệu (chủ yếu là diesel) một cách tiết kiệm, có trách nhiệm và sử dụng có hiệu quả nhằm giảm thiểu khí thải gây hiệu ứng nhà kính - nguyên nhân chính làm biến đổi khí hậu toàn cầu do vận tải hàng hóa gây ra.

Đến nay, với sự ủng hộ của Hiệp hội Vận tải Mỹ đã có hơn 600 doanh nghiệp, công ty và các chi nhánh nổi tiếng của Mỹ như: Wal-Mart, Nike, ExxonMobil, CSX Transportation, Whole Foord Market, FedEx, Schneider National… đã tham gia chương trình. Kết quả hàng năm rất đáng ghi nhận: Đã giảm được 33 - 66 triệu tấn CO₂ khí thải và 200.000 tấn NO_x và một khối lượng lớn các chất dạng hạt (Particulate Matter - PM) mỗi năm

Chương trình vận tải hàng hóa xanh đã và đáng được phát triển cả chiều rộng lẫn chiều sâu trong phạm vi toàn cầu. 

2. Nội dung chủ yếu của chương trình Vận tải hàng hóa xanh

2.1. Xây dựng các chính sách quản lý nhiên liệu và khí thải

Hoạt động GTVT đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển kinh tế - xã hội của mỗi quốc gia, song hoạt động GTVT cũng là một trong các nguyên nhân chủ yếu gây ô nhiễm môi trường, đặc biệt là ô nhiễm không khí; là nguồn phát khí thải lớn nhất gây hiệu ứng nhà kính và biến đổi khí hậu toàn cầu.

Do đó, về góc độ quản lý nhà nước, cần thiết phải xây dựng cơ chế, chính sách quản lý nhiên liệu tiết kiệm và hiệu quả; quản lý khí thải do phương tiện vận tải gây ra.

2.1.1. Xây dựng quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nhiên liệu

Xây dựng quy chuẫn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nhiên liệu bao gồm: Xăng, diesel và nhiên liệu sinh học, nhằm quy định các mức giới hạn đối với các chỉ tiêu kỹ thuật liên quan đến an toàn, sức khỏe, môi trường và các yêu cầu về quản lý chất lượng nhiên liệu.

Theo đó, ở Việt Nam đã ban hành QCVN 1: 2009/BKHCN ngày 30/9/2009 của Bộ trưởng Bộ Khoa học và Công nghệ - Quy chuẫn kỹ thuật Quốc gia về xăng, nhiên liệu diesel và nhiên liệu sinh học.

2.1.2. Xây dựng tiêu chuẩn kiểm soát chất lượng khí thải xe ô tô 

Việt Nam đã quy định lộ trình áp dụng tiêu chuẩn khí thải đối với xe ô tô phù hợp với hệ thống tiêu chuẩn khí thải châu Âu. Đây là một trong những hệ thống tiêu chuẩn tiên tiến nhất, được áp dụng rộng rãi trên thế giới, gồm cả Trung Quốc và các nước Đông Nam Á.

Tiêu chuẩn khí thải mức 3, mức 4 và mức 5 là tiêu chuẩn về phép thử và giới hạn chất gây ô nhiễm có trong khí thải tương ứng với mức Euro III, Euro IV và Euro V được quy định trong quy định kỹ thuật về khí thải xe cơ giới của Ủy ban Kinh tế châu Âu của Liên hợp quốc hoặc trong chỉ thị của Liên minh châu Âu áp dụng đối với xe cơ giới sản xuất, lắp ráp và nhập khẩu mới.

Lộ trình áp dụng tiêu chuẫn khí thải được quy định cho các loại xe ô tô sản xuất, lắp ráp và nhập khẩu mới ở Việt Nam phải áp dụng tiêu chuẩn khí thải mức 4 và mức 5 như sau:

- Tiêu chuẩn khí thải mức 4 từ ngày 01/01/2017.

- Tiêu chuẩn khí thải mức 5 từ ngày 01/01/2022.

Euro I được xây dựng vào năm 1991, Euro II năm 1996, Euro III năm 2000, Euro IV năm 2005, Euro V năm 2009 và Euro VI năm 2014. Với mỗi tiêu chuẩn mới ra đời, nồng độ giới hạn của khí thải xe ô tô lại thấp hơn tiêu chuẩn trước.

Khí thải gây ô nhiễm là những hợp chất độc hại có ảnh hưởng trực tiếp tới sức khỏe con người và môi trường trong thời gian dài bao gồm: Cacbon oxít (CO), nitơ oxít (NOx), hydrocacbon nói chung (HC) và thành phần bụi bay theo (Particulate Matter-PM). Điển hình nhất trong số các khí trên là cacbon oxít (CO), sinh ra do quá trình cháy không hoàn toàn các hợp chất chứa cacbon.

Phương pháp xác định:

Trong các tài liệu về hệ thống tiêu chuẩn Euro, giá trị nồng độ khí có thể khác nhau tùy theo cách đánh giá.

- Cách thứ nhất: Xác định nồng độ khí thải theo hành trình của phương tiện bằng đơn vị “g/km”.

- Cách thứ hai: Đánh giá theo công do động cơ sinh ra, lúc đó giá trị nồng độ khí thải có thứ nguyên “g/kWh”.

Bên cạnh kết cấu động cơ, lượng khí thải phụ thuộc rất lớn vào những yếu tố như: Thời gian khởi động, tải trọng, vận tốc, độ ổn định của vận tốc và loại đường vận hành.

Nhằm đưa toàn bộ ảnh hưởng của những nhân tố trên vào mô hình hóa thực nghiệm, các nhà kiểm định đưa ra hai phương pháp: ESC(European Steady Cycle - Chu trình thực nghiệm ổn định) và ETC(European Transient Cycle - Chu trình thực nghiệm tức thời).

ESC là phương pháp kiểm định tiến hành theo nhiều giai đoạn. Ở mỗi giai đoạn, vận tốc và tải trọng của xe không đổi. Nhưng khi chuyển sang giai đoạn khác người ta sẽ thay đổi hai thông số đó một cách ngẫu nhiên. Trong suốt quá trình thực hiện, khí thải liên tục đi qua thiết bị đo nồng độ và giá trị cuối cùng là trung bình cộng của toàn bộ các giai đoạn. ESC phù hợp với điều kiện vận hành trên đường trường, ít thay đổi vận tốc và tải trọng.

Không giống với ESC, phương pháp ETC dựa trên việc thay đổi vận tốc, tải trọng một cách tức thời. Người ta không cho khí thải qua thiết bị đo ngay mà gom vào một túi khí plastic và phân tích sau khi kết thúc thực nghiệm. ETC thích hợp cho điều kiện vận hành  trong thành phố, phải liên tục thay đổi vận tốc cũng như tải trọng.

Tuy nhiên, lộ trình áp dụng tiêu chuẫn khí thải mới chỉ quy định cho các loại xe ô tô sản xuất, lắp ráp và nhập khẩu mới, còn đối với những xe ô tô đã qua sử dụng thì vẫn chưa thể áp dụng theo lộ trình được.

2.1.3. Lựa chọn phương thức vận tải hợp lý để tiết kiệm nhiên liệu 

Mỗi phương thức vận tải trong hệ thống vận tải thống nhất của mỗi vùng, mỗi quốc gia đều có những phạm vi hoạt động có hiệu quả kinh tế nhất định.

Do đó, lựa chọn phương thức vận tải hợp lý không những vừa thoả mãn nhu cầu của khách hàng mà còn tiết kiệm lượng nhiên liệu tiêu hao cho công tác vận tải dẫn đến giảm lượng khí thải ra môi trường tương ứng theo nguyên lý tăng dần từ: Vận tải đường ống, vận tải đường thủy, vận tải đường sắt, vận tải ô tô và vận tải đường hàng không.  

Trong quy hoạch dài hạn, việc tổ chức vận tải đa phương thức và lựa chọn phương thức vận tải hợp lý theo nguyên lý tiết kiệm nhiên liệu như đã nêu ở trên cũng là giải pháp quan trọng trong chương trình vận tải xanh.  

2.2. Về kết cấu phương tiện

2.2.1. Sử dụng hình dạng khí động học để giảm lực cản không khí, tiết kiệm nhiên liệu

Ngày nay, ai cũng biết xe có chỉ số cản gió càng nhỏ thì càng tiết kiệm nhiên liệu, càng vận hành trơn tru và êm dịu. Tuy nhiên, trong thời kỳ sơ khai của ngành công nghiệp ô tô, kiểu dáng khí động học chỉ đóng vai trò thứ yếu so với những vấn đề kỹ thuật, kinh tế.

Chỉ số cản gió là đại lượng dùng để đánh giá mức độ cản trở hình học của dòng khí tới động tử chuyển động trong đó. Chỉ số cản gió không phụ thuộc vào tốc độ của vật, nó chỉ phụ thuộc vào hình dạng của chúng mà thôi.

Người đầu tiên khởi xướng mô hình khí động học trên xe hơi là nhà thiết kế nổi tiếng Eduard Rumpler, cha đẻ của ngành Hàng không Đức. Những kinh nghiệm quý báu thu lượm từ ngành Công nghiệp ô tô trong chiến tranh thế giới lần I giúp ông thuyết phục được toàn bộ giới công nghiệp ô tô tin vào những ưu điểm vượt bậc của khí động lực học. Năm 1921, chiếc xe đầu tiên do ông thiết kế mang hình giọt nước đang rơi đã làm toàn bộ triển lãm ô tô năm 1921 sửng sốt do hệ số cản gió của nó chỉ là 0,27 trong khi hệ số cản gió trung bình của các loại xe tới tận năm 1984 vẫn ở mức 0,4. Nhưng thật không may, những khó khăn trong việc phát triển động cơ đã khiến dự án không bao giờ trở thành hiện thực.

Một năm sau khi chiếc xe của Rumpler trình làng, Paul Jaray nhận được bằng sáng chế cho phát minh “xe của tương lai” lúc mới tròn 33 tuổi. Kỹ sư trẻ người Hungary đã bỏ phần lớn thời gian và sức lực cho công việc nghiên cứu sức cản không khí, tính toán các thành phần khí động lực học để thiết kế nên chassis của chiếc xe mà ông tin nó sẽ là hình mẫu thiết kế trong tương lai. Sự khác biệt lớn nhất trong bản vẽ của Jaray là phần đầu và phần đuôi xe. Bỏ qua thiết kế lưới tản nhiệt kiểu “cửa lò” trên những chiếc xe đương đại, Jaray uốn cong phần đầu xe, giúp nó tiếp nhận dòng khí chuyển động ngược chiều một cách êm ái và ít gây lực cản không khí hơn nên tiết kiệm được nhiên liệu.    

2.2.2. Sử dụng lốp tiết kiệm nhiên liệu

Hiện nay, nhiều hãng đã sử dụng công nghệ chế tạo lốp tiết kiệm nhiên liệu. Loại lốp mới này được tính toán có thể tiết kiệm từ 4,0 - 4,5% nhiên liệu, góp phần làm giảm hiệu ứng nhà kính, đồng thời bền hơn nên tạo ra ít chất thải cho môi trường.

Tổn thất năng lượng ở lốp do nhiệt phát sinh trong quá trình làm việc. Khi bánh lăn, bề mặt lốp biến dạng để duy trì tiếp xúc với mặt đường. Lúc rời mặt đường, chúng dần phục hồi lại. Biến dạng liên tục theo chu kỳ quay sản sinh nhiệt làm nóng lốp, một phần tiêu tán vào môi trường gây tổn thất. Các tính toán năng lượng cần thiết để biến dạng lốp được gọi là cản lăn. Việc giảm cản lăn không chỉ liên quan tới hoa lốp mà còn cần đến nhiều yếu tố. “Mỗi một phần tử, vật liệu trong lốp đều góp phần làm giảm cản lăn”, Giám đốc R&D tại Continental Tires - ông Alessandra Ferraris cho biết. Nếu các phần tử được tối ưu, thì hiện tượng trễ nhiệt và biến dạng sẽ nhỏ nhất. Nguyên lý làm việc theo ông Girvin từ hãng lốp Michelin giải thích: “Cao su không phải là vật liệu đàn hồi hoàn hảo, đặc tính trễ nhiệt rất đáng quang tâm. Nếu bạn cầm hai quả bóng cao su và thả lần lượt chúng từ trên cao xuống, nó sẽ nảy lên nhưng sẽ luôn thấp hơn vị trí thả. Điều đó chứng tỏ năng lượng bị tổn thất. Trường hợp khác nó gần như nằm sát đất, cơ năng bị hấp thụ và chuyển thành nhiệt”.

Ông Berger của Bridgestone cho rằng, diện tích hoa lốp, phần tiếp xúc trực tiếp với mặt đường là nhân tố quan trọng nhất ảnh hưởng tới sự cản lăn. Nó chiếm khoảng 40 - 50% giá trị. Thành bên và lốp vỏ bọc chiếm khoảng 20 - 30%, còn lại thuộc về phần gờ cố định với vành xe.

Thế hệ lốp tiết kiệm nhiên liệu đầu tiên có thể làm từ những vòng cao su siêu cứng. Nhưng chúng lại phát sinh một số vấn đề liên quan đến lực bám và khả năng giảm xóc. Nó tạo ra áp lực buộc các nhà sản xuất phải tạo ra các hợp chất cao su mới bằng cách bổ sung thêm chất liệu tự nhiên và tổng hợp để hạn chế sự sinh nhiệt mà không làm mất đi đặc tính lốp.

Với những thay đổi lớn về mặt công nghệ, lốp tiết kiệm nhiên liệu ngày nay đã cải thiện được cả 3 chỉ tiêu làm việc quan trọng: Hiệu suất cao, lâu mòn và bám dính tốt (ngay cả trong điều kiện đường ướt).

2.3. Nâng cao hiệu quả khai thác phương tiện để tiết kiệm nhiên liệu

2.3.1. Nâng cao hệ số sử dụng quãng đường (ß)

Trong các chỉ tiêu khai thác - kỹ thuật phương tiện thì chỉ tiêu hệ số sử dụng quãng đường (ß) và chỉ tiêu hệ số sử dụng trọng tải (γ) được coi là chỉ tiêu chất lượng, bởi vì khi các hệ số này tăng lên đến giới hạn tối ưu (bằng 1,0) thì chi phí vận tải nói chung; chi phí nhiên liệu nói riêng có tăng nhưng không đáng kể.

Do đó, việc nâng cao hệ số sử dụng quãng đường (ß) thông qua khai thác hàng kết hợp, tối ưu hóa hành trình để giảm quãng đường xe chạy không hàng là các giải pháp khả thi để nâng cao hiệu quả khai thác phương tiện và tiết kiệm nhiên liệu góp phần thực hiện thắng lợi chương trình vận tải xanh.

2.3.2. Nâng cao hệ số sử dụng trọng tải phương tiện (γ)

Lựa chọn xe phù hợp với loại hàng; đặc tính vận chuyển của hàng hóa để nâng cao hệ số sử dụng trọng tải trong giới hạn tối ưu cho phép (γ = 1,0) để vừa nâng cao hiệu quả khai thác xe vừa sử dụng tiết kiệm và hiệu quả nhiên liệu.

2.3.3. Giảm quãng đường huy động

 Quãng đường huy động là quãng đường xe chạy (không chở hàng) từ ga ra đến nơi xếp hàng đầu tiên trên hành trình và sau khi xe dỡ hàng xong (kết thúc ca làm việc) quay trở về ga ra. Giảm quãng đường huy động bằng cách bố trí vị trí ga ra hợp lý với các điểm chân hàng và bối trí vị trí giao ca (trường hợp xe hoạt động nhiều ca) thích hợp.

2.3.4. Tổ chức giao nhận container rỗng hợp lý tại ICD (Inland Container Depot)

ICD là cảng này nằm sâu trong nội địa, không có bến cảng. Hàng hóa nhập khẩu hay xuất khẩu (chứa trong container là chủ yếu) được dỡ từ tàu biển - hàng nhập khẩu; hay tập kết từ các nhà máy - hàng xuất khẩu - trung chuyển về ICD để làm thủ tục xuất nhập khẩu. Về quản lý nhà nước thì ICD là một cửa khẩu thật sự, đặt dưới sự kiểm soát của hải quan và thủ tục thông quan cũng được tiến hành bình thường như các cảng biển khác.

Việc tổ chức giao nhận vỏ container tại các ICD thay cho việc chỉ giao nhận vỏ container duy nhất tại các cảng biển (áp dụng phổ biến hiện nay) sẽ giảm đáng kể quãng đường vận chuyển container rỗng, góp phần giảm chi phí vận tải hàng hóa bằng container và tiết kiệm nhiên liệu. 

2.4. Kỹ năng lái xe sinh thái (Eco - Drive)

Kỹ năng lái xe sinh thái liên quan đến phương pháp lái xe thông minh và tiết kiệm nhiên liệu hơn. Các kỹ thuật của lái xe sinh thái có thể áp dụng cho cả các động cơ của xe đời cũ. Phương pháp lái xe sinh thái dễ dàng thực hiện và đạt được hiệu quả chi phí với mục tiêu giảm lượng nhiên liệu tiêu thụ cũng như cải thiện môi trường.

Lái xe sinh thái mang lại lợi ích cho xã hội do giảm ô nhiễm môi trường, cải thiện tình hình ách tắc giao thông và TNGT. Lợi ích về tài chính do giảm thiểu tiêu hao nhiên liệu và tiết kiệm chi phí bảo dưỡng. Lái xe sinh thái cũng là một cách thể hiện trách nhiệm xã hội của doanh nghiệp vận tải và có thể sử dụng với mục đích quảng bá thương hiệu.

Chương trình đào tạo lái xe sinh thái được thực hiện ở châu Âu khoảng 20 năm; ở Nhật Bản từ năm 2003; ở Hàn Quốc từ năm 2010 và rất nhiều nước đã triển khai.

Ở Việt Nam, chương trình này được triển khai vào cuối năm 2015 do Chương trình môi trường trọng điểm và sáng kiến hành lang bảo tồn đa dạng sinh học tại Tiểu vùng sông Mekong (CEP) - giai đoạn 2 tổ chức.

Nội dung cơ bản của kỹ năng lái xe sinh thái phải tuân thủ 04 nguyên tắc “vàng” sau đây:

- Kiểm tra xe trước khi lăn bánh bao gồm: Kiểm tra áp suất của tất cả các lốp xe để đảm bảo áp suất theo nhà thiết kế quy định (lốp non hơi nhanh bị nóng và nổ lốp cung như tiêu hao nhiên liệu tăng hơn 2,0%), kiểm tra khí động lực học của xe xem đã bảo đảm chưa?

- Tránh khởi động máy lâu vì các xe đời mới không cần phải sấy nóng động cơ, không cần phải tăng tốc độ vòng quay ngay cả khi nhiệt độ bên ngoài thấp (trời lạnh).

- Tăng số (chuyển số) nhanh nhất để đạt được số cao nhất có thể, phù hợp với loại điều kiện khai thác.

- Duy trì tốc độ ổn định (tốc độ kinh tế); tránh thay đổi tốc độ và phanh đột ngột, sử dụng số cao nhất có thể để lên dốc và phanh bằng động cơ và bàn đạp phanh khi xuống dốc.  

3. Kết luận

Chương trình Vận tải Hàng hóa Xanh là nội dung chủ yếu của Chương trình Vận tải Xanh được xây dựng từ năm 2004 tại Mỹ, được thiết kế để nhằm khuyến khích các doanh nghiệp vận tải hàng hóa sử dụng nhiên liệu một cách tiết kiệm, có trách nhiệm và sử dụng có hiệu quả nhằm giảm thiểu khí thải gây hiệu ứng nhà kính - nguyên nhân chính làm biến đổi khí hậu toàn cầu do vận tải hàng hóa gây ra.

Với trách nhiệm cao trước cộng đồng quốc tế về ứng phó với biến đổi khí hậu toàn cầu, các doanh nghiệp vận tải hàng hóa có cơ sở khoa học lẫn thực tiễn để khẳng định sẽ thực hiện Chương trình Vận tải Hàng hóa Xanh có hiệu quả ở Việt Nam góp phần thực hiện 17 mục tiêu phát triển bền vững của Liên hiệp quốc đề ra.

Tài liệu tham khảo

[1]. PGS. TS. Từ Sỹ Sùa (2010), Giáo trình Thương vụ vận tải, NXB. GTVT, Hà Nội.

[2]. PGS. TS. Từ Sỹ Sùa (Chủ biên), TS. Trần Hữu Minh (2005), Khai thác cơ sở vật chất kỹ thuật GTVT, NXB. GTVT, Hà Nội.

[3]. Bộ Khoa học và Công nghệ: QCVN 1:2009/BKHCN ngày 30/9/2009 - Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về xăng, nhiên liệu điêzen và nhiên liệu sinh học.

[4]. Hội thảo báo cáo giữa kỳ: Chương trình môi trường trọng điểm và sáng kiến hành lang bảo tồn đa dạng sinh học tại Tiểu vùng sông Mekong (CEP) - giai đoạn 2, 9/2015, Hà Nội.

[5]. Bộ Kế hoạch và Đầu tư, Chương trình Phát triển Liên hiệp quốc (UNDP) (2014), Dự án tăng cường năng lực lồng ghép phát triển bền vững và biến đổi khí hậu trong công tác lập kế hoạch - Chuỗi cung ứng Xanh, NXB. Lao động, Hà Nội.

[6]. U.S EPA (2012), Report to Congress on Blak Carbon.