Dấu chân carbon khác gì so với dấu chân sinh thái?

Dấu chân sinh thái đo lường diện tích đất và mặt nước sinh học cần thiết để cung cấp tài nguyên và hấp thụ chất thải (tính bằng hecta toàn cầu, gha), trong khi dấu chân carbon đo lường trực tiếp khối lượng phát thải các loại khí nhà kính quy đổi ra đương lượng CO2 (tính bằng kg hoặc tấn CO2e).

Phát thải Phạm vi 1, 2 và 3 trong kiểm kê dấu chân carbon là gì?

Theo Nghị định thư Khí nhà kính (GHG Protocol), Phạm vi 1 là phát thải trực tiếp từ các nguồn thuộc quyền kiểm soát của tổ chức (như đốt nhiên liệu lò hơi, xe cộ); Phạm vi 2 là phát thải gián tiếp từ việc tiêu thụ điện, nhiệt hoặc hơi nước mua ngoài; Phạm vi 3 là phát thải gián tiếp xuyên suốt toàn bộ chuỗi giá trị bao gồm cung ứng nguyên liệu đầu vào và sử dụng, thải bỏ sản phẩm.

Tiêu chuẩn quốc tế nào quy định cách tính dấu chân carbon của sản phẩm?

Tiêu chuẩn ISO 14067:2018 (được chuyển đổi thành TCVN ISO 14067:2020 tại Việt Nam) là văn bản chuẩn mực quốc tế hướng dẫn nguyên tắc, yêu cầu và phương pháp luận đánh giá vòng đời (LCA) để định lượng dấu chân carbon của sản phẩm.

Dấu chân carbon (carbon footprint) là gì?

Dấu chân carbon là thước đo định lượng tổng lượng khí nhà kính phát thải trực tiếp và gián tiếp phát sinh từ quá trình sản xuất, phân phối, tiêu thụ và thải bỏ của một sản phẩm, dịch vụ, hoạt động của tổ chức hoặc chuỗi tiêu dùng của con người, được quy đổi đồng nhất về đương lượng carbon dioxide. Khái niệm này đóng vai trò là một chỉ số môi trường cốt lõi trong khoa học biến đổi khí hậu, kinh tế học sinh thái và quản trị môi trường doanh nghiệp. Bài viết này trình bày toàn diện về cơ sở lý thuyết, lịch sử phát triển, phương pháp luận định lượng, cấu trúc phát thải toàn cầu, các tiêu chuẩn kiểm kê quốc tế và những tranh luận khoa học xung quanh dấu chân carbon.

Bản chất khoa học và sự phân định khái niệm

Thuật ngữ dấu chân carbon xuất phát từ sự mở rộng của khái niệm dấu chân sinh thái trong kinh tế học môi trường, nhưng mang bản chất đo lường và thứ nguyên hoàn toàn khác biệt. Trong khi dấu chân sinh thái đo lường diện tích đất và mặt nước sinh học cần thiết để cung cấp tài nguyên và hấp thu chất thải, dấu chân carbon là chỉ số định lượng trực tiếp phát thải vật lý tính theo đơn vị khối lượng của các loại khí nhà kính được chuẩn hóa.

Quy đổi đương lượng carbon dioxide

Khí quyển Trái Đất tiếp nhận nhiều loại khí nhà kính khác nhau với thời gian lưu tồn và khả năng hấp thụ bức xạ nhiệt hồng ngoại không đồng đều. Để tổng hợp các dòng phát thải hỗn hợp thành một chỉ số duy nhất, cộng đồng khoa học sử dụng đại lượng tiềm năng làm nóng toàn cầu để quy đổi khối lượng của từng loại khí về khối lượng đương lượng carbon dioxide tương đương theo phương trình:

\text{CO}_2\text{e} = \sum_{i} m_i \times \text{GWP}_i

trong đó $\text{CO}_2\text{e}$ là tổng lượng đương lượng carbon dioxide, $m_i$ là khối lượng phát thải thực tế của khí nhà kính thứ $i$ , và $\text{GWP}_i$ là hệ số tiềm năng làm nóng toàn cầu của loại khí đó tương ứng với khung thời gian tính toán chuẩn hóa.

Phân biệt dấu chân carbon và dấu chân khí hậu

Trong nghiên cứu tổng quan phương pháp luận, Wright và cộng sự (2011) đã phân tích sự thiếu nhất quán trong việc xác định ranh giới tính toán dấu chân carbon trên thế giới. Nhóm tác giả đề xuất phân định rõ hai tầng chỉ số:

Dấu chân carbon cơ sở: Tập trung đo lường hai loại khí nhà kính chứa carbon chủ đạo gồm carbon dioxide và methane, tạo nên một thước đo nền tảng, tiết kiệm chi phí thu thập dữ liệu và dễ áp dụng rộng rãi cho nhiều đối tượng (Wright và cs., 2011).
Dấu chân khí hậu toàn diện: Bao hàm toàn bộ rổ các loại khí nhà kính theo các công ước quốc tế (bao gồm thêm nitrous oxide và các khí nhóm fluor), phản ánh đầy đủ tác động khí hậu chu kỳ dài hạn (Wright và cs., 2011).

Nguồn gốc lịch sử và tranh luận về trách nhiệm phát thải

Mặc dù đã được chuẩn hóa thành một công cụ khoa học phục vụ quản lý môi trường, lịch sử phổ biến của khái niệm dấu chân carbon gắn liền với các chiến lược truyền thông xã hội gây nhiều tranh luận học thuật.

Trong quá trình phát triển của phong trào môi trường, các chiến dịch truyền thông từng được triển khai nhằm thúc đẩy việc sử dụng các công cụ tính toán dấu chân carbon cá nhân. Nhiều nhà nghiên cứu kinh tế học môi trường và xã hội học chỉ ra rằng việc tập trung thái quá vào hành vi của từng cá nhân tiêu dùng có nguy cơ làm giảm áp lực giám sát đối với các nguồn phát thải công nghiệp lớn, đồng thời làm lu mờ vai trò của các chính sách chuyển đổi cấu trúc hạ tầng năng lượng vĩ mô vốn quyết định phần lớn tổng lượng phát thải của nền kinh tế.

Phân loại phạm vi phát thải theo Nghị định thư Khí nhà kính

Để lượng hóa dấu chân carbon của các tổ chức và doanh nghiệp một cách minh bạch, Nghị định thư Khí nhà kính đã thiết lập hệ thống phân loại ranh giới phát thải thành ba phạm vi hoạt động:

Phạm vi kiểm kê	Bản chất phát thải	Nguồn phát sinh tiêu biểu
Phạm vi 1 (Scope 1)	Phát thải trực tiếp tại nguồn	Đốt nhiên liệu trong lò hơi, máy phát điện, phương tiện vận tải thuộc sở hữu của doanh nghiệp, rò rỉ môi chất lạnh
Phạm vi 2 (Scope 2)	Phát thải gián tiếp từ năng lượng mua ngoài	Tiêu thụ điện năng lưới, hơi nước nóng, hệ thống sưởi ấm hoặc làm mát trung tâm mua từ các nhà cung cấp bên ngoài
Phạm vi 3 (Scope 3)	Phát thải gián tiếp trong chuỗi giá trị	Khai thác và vận chuyển nguyên liệu đầu vào, vận chuyển phân phối, đi lại của nhân viên, sử dụng và xử lý cuối vòng đời sản phẩm

Đối với phần lớn các ngành kinh tế, lượng phát thải thuộc Phạm vi 3 thường chiếm tỷ trọng áp đảo, đặt ra yêu cầu phải quản trị toàn bộ chuỗi cung ứng thay vì chỉ giới hạn trong phạm vi khuôn viên nhà máy sản xuất.

Phương pháp luận định lượng dấu chân carbon

Theo tổng quan hệ thống của Pandey và cộng sự (2011), các phương pháp định lượng dấu chân carbon hiện hành được phân chia thành hai trường phái tiếp cận chủ đạo:

Phương pháp tiếp cận từ dưới lên dựa trên đánh giá vòng đời (Process LCA)

Phương pháp này theo dõi chi tiết từng dòng vật chất và năng lượng xuyên suốt chu kỳ sống của sản phẩm từ giai đoạn khai thác nguyên liệu thô, sản xuất, vận chuyển, sử dụng cho đến khi thải bỏ hoặc tái chế (Pandey và cs., 2011). Ưu điểm nổi bật của phương pháp đánh giá vòng đời là độ chi tiết kỹ thuật cao và khả năng nhận diện chính xác các điểm nóng phát thải trong quy trình công nghệ. Tuy nhiên, phương pháp này gặp phải hạn chế về sai số cắt ranh giới hệ thống do không thể theo dõi vô hạn các mắt xích cung ứng thứ cấp.

Phương pháp tiếp cận từ trên xuống dựa trên bảng cân đối liên ngành (Input-Output Analysis)

Để khắc phục hạn chế cắt ranh giới của phương pháp đánh giá vòng đời, phương pháp bảng cân đối liên ngành mở rộng môi trường sử dụng ma trận kinh tế liên ngành giữa các khu vực sản xuất để truy vết lượng carbon phát thải gián tiếp nằm trong các dòng trao đổi hàng hóa (Pandey và cs., 2011). Nghiên cứu của Wiedmann (2009) chỉ ra rằng các mô hình cân đối liên ngành đa khu vực cung cấp công cụ toán học vững chắc để hạch toán phát thải dựa trên tiêu dùng, phân bổ lượng carbon nhập khẩu và xuất khẩu trong thương mại quốc tế mà không bỏ sót chuỗi cung ứng.

Cơ cấu dấu chân carbon toàn cầu

Trong công trình nghiên cứu kinh điển về dấu chân carbon của các quốc gia, Hertwich và Peters (2009) đã xây dựng mô hình liên kết thương mại toàn cầu bao phủ 73 quốc gia và 14 khu vực kinh tế tổng hợp. Kết quả phân tích chỉ ra rằng:

Xét trên quy mô toàn cầu, 72% tổng phát thải khí nhà kính bắt nguồn trực tiếp và gián tiếp từ chuỗi tiêu dùng của các hộ gia đình (Hertwich và Peters, 2009).
Phần phát thải còn lại thuộc về chi tiêu công của chính phủ chiếm 10% và các hoạt động đầu tư tài sản cố định chiếm 18% tổng lượng phát thải thế giới (Hertwich và Peters, 2009).

Khi phân rã cơ cấu dấu chân carbon trong tiêu dùng của hộ gia đình, Hertwich và Peters (2009) ghi nhận ba lĩnh vực tiêu dùng chi phối lớn nhất gồm:

Thực phẩm và đồ uống: Chiếm tỷ trọng 20% tổng phát thải, chịu tác động mạnh từ chuỗi sản xuất nông nghiệp, chăn nuôi và sử dụng phân bón (Hertwich và Peters, 2009).
Nhà ở và công trình dân dụng: Chiếm 19% tổng phát thải, liên quan đến năng lượng sưởi ấm, làm mát, chiếu sáng và vận hành thiết bị gia dụng (Hertwich và Peters, 2009).
Giao thông đi lại cá nhân: Chiếm 17% tổng phát thải, phản ánh sự phụ thuộc lớn vào các phương tiện cơ giới đốt nhiên liệu hóa thạch (Hertwich và Peters, 2009).

Khung tiêu chuẩn kỹ thuật và thực tiễn chính sách

Việc chuẩn hóa các công cụ tính toán dấu chân carbon đã dẫn tới sự ra đời của các bộ tiêu chuẩn quốc tế và các cơ chế chính sách thương mại có hiệu lực pháp lý sâu rộng.

Tiêu chuẩn quốc tế ISO 14067

Nhằm khắc phục tình trạng phân tán của các bộ quy tắc tính toán cục bộ trước đây, Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế đã công bố tiêu chuẩn ISO 14067 nhằm thiết lập các nguyên tắc và hướng dẫn định lượng dấu chân carbon của sản phẩm dựa trên nền tảng đánh giá vòng đời. Theo đánh giá tổng quan của Wu và cộng sự (2015), ISO 14067 đóng vai trò nền tảng trong việc thống nhất các yêu cầu đo lường, phân bổ phát thải và công bố thông tin minh bạch cho chuỗi cung ứng toàn cầu.

Chính sách và tiêu chuẩn kỹ thuật tại Việt Nam

Tại Việt Nam, tiến trình hội nhập thương mại quốc tế và các cam kết giảm phát thải ròng đã thúc đẩy việc hoàn thiện hành lang pháp lý về dấu chân carbon và kiểm kê khí nhà kính:

Bộ Khoa học và Công nghệ (2020) đã ban hành Quyết định số 4026/QĐ-BKHCN công bố Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN ISO 14067:2020 về Dấu vết carbon của sản phẩm, tương đương hoàn toàn với tiêu chuẩn quốc tế ISO 14067. Văn bản này đóng vai trò kim chỉ nam kỹ thuật cho các doanh nghiệp trong nước thiết lập báo cáo phát thải sản phẩm.
Các yêu cầu quốc tế về cơ chế điều chỉnh biên giới carbon và rào cản kỹ thuật thương mại xanh đang đặt ra yêu cầu bắt buộc đối với các ngành hàng xuất khẩu chủ lực phải minh bạch hóa dữ liệu phát thải dấu chân carbon nhằm đáp ứng tiêu chuẩn bền vững toàn cầu.

Giới hạn phương pháp luận, chỉ trích và các vấn đề còn mở

Mặc dù dấu chân carbon là chỉ số phổ biến hàng đầu trong hoạch định chính sách khí hậu, phương pháp luận tính toán vẫn đối mặt với những thách thức khoa học căn bản cần được nhìn nhận thấu đáo:

Độ không đảm bảo của dữ liệu và hiện tượng tính trùng

Trong các chuỗi cung ứng phức tạp, việc thiếu các hệ số phát thải đặc thù theo từng địa phương buộc các nhà phân tích phải sử dụng hệ số phát thải trung bình từ các cơ sở dữ liệu quốc tế, dẫn đến độ không đảm bảo đo lường đáng kể. Ngoài ra, việc xác định ranh giới sở hữu giữa Phạm vi 2 của bên bán điện và Phạm vi 3 của người tiêu dùng điện có thể gây ra hiện tượng tính toán trùng lặp khi tổng hợp dữ liệu ở cấp độ vùng hoặc liên ngành.

Tranh cãi xung quanh việc bù trừ carbon và tẩy xanh

Nhiều tổ chức doanh nghiệp tận dụng khái niệm dấu chân carbon trung hòa thông qua việc mua các chứng chỉ bù trừ carbon tự nguyện từ các dự án trồng rừng hoặc năng lượng tái tạo thay vì thực sự cắt giảm phát thải tại nguồn. Giới nghiên cứu khoa học khí hậu cảnh báo rằng nhiều dự án bù trừ carbon thiếu tính bổ sung và không đảm bảo tính lưu giữ vĩnh viễn, biến việc đo lường dấu chân carbon thành công cụ tẩy xanh hình ảnh thương hiệu mà không mang lại hiệu quả giảm thiểu khí hậu thực chất.