Chặn metan từ rác đô thị: Nguy cơ bắt đầu từ khi chưa được chôn lấp

Tháng 5/2026, Chương trình Môi trường Liên hợp quốc (UNEP) lần đầu mở rộng Hệ thống Cảnh báo và Ứng phó metan (MARS) sang các cơ sở xử lý chất thải. Hơn 30 vệ tinh được sử dụng để phát hiện những nguồn phát thải metan lớn, sau đó gửi cảnh báo cho chính phủ và đơn vị vận hành để xử lý.

Việc rác thải được đưa vào “tầm ngắm” của vệ tinh cho thấy đây không còn là câu chuyện đơn thuần về vệ sinh đô thị. Theo UNEP, chất thải đóng góp khoảng 20% lượng metan do con người tạo ra trên toàn cầu. Ngân hàng Thế giới cũng đánh giá lĩnh vực quản lý chất thải tạo ra khoảng một phần năm phát thải metan toàn cầu. Trong khi đó, metan hiện chịu trách nhiệm cho gần một phần ba mức nóng lên của Trái đất.

(Ảnh minh họa: KT)

Metan sinh ra ở đâu trong một túi rác?

Khác với hình dung rằng metan chủ yếu nằm sẵn trong các túi rác và bị ép thoát ra khi xe hoặc máy nén hoạt động, quá trình hình thành loại khí này phức tạp hơn.

Theo Cơ quan Bảo vệ môi trường Mỹ (EPA), khi rác hữu cơ mới được đưa vào bãi chôn lấp, giai đoạn phân hủy đầu tiên vẫn diễn ra trong điều kiện có oxy và tạo ra rất ít metan. Khi oxy dần cạn kiệt và môi trường trở nên yếm khí, các vi sinh vật mới bắt đầu phân hủy chất hữu cơ và tạo ra metan với lượng đáng kể. Quá trình này thường phát triển trong những tháng sau khi rác được chôn lấp và có thể kéo dài nhiều năm.

Rác thực phẩm và các chất hữu cơ ẩm có thể bắt đầu phân hủy ngay trong quá trình lưu giữ, đồng thời phát sinh nước rỉ, hợp chất hữu cơ dễ bay hơi, hydrogen sulfide và nhiều loại khí gây mùi. Nghiên cứu về trạm trung chuyển cho thấy giải pháp phổ biến là khép kín khu vực tiếp nhận, duy trì áp suất âm để ngăn dòng khí khuếch tán ra ngoài, sau đó dẫn khí qua hệ thống xử lý tập trung như hấp thụ, oxy hóa hoặc lọc sinh học.

Trong mô hình này, buồng ép rác kín kết hợp hệ thống hút áp âm có thể trở thành một lớp kiểm soát ngay tại khâu trung chuyển. Khi thiết bị nén hoạt động, dòng khí phát sinh được hút vào hệ thống xử lý thay vì phát tán trực tiếp tới khu dân cư xung quanh.

Một phương án là sử dụng bộ lọc chứa vật liệu xốp tạo môi trường cho vi khuẩn oxy hóa metan - methanotrophs phát triển. Các vi sinh vật này sử dụng metan làm nguồn carbon và năng lượng, chuyển hóa CH₄ thành CO₂ và nước. Do CO₂ có khả năng làm nóng thấp hơn nhiều so với metan trong ngắn hạn, quá trình này có thể làm giảm tác động khí hậu của dòng khí được xử lý.

Tuy nhiên, không thể mặc định rằng hệ thống như vậy sẽ “triệt tiêu 100%” metan. Các nghiên cứu cho thấy hiệu quả lọc sinh học phụ thuộc vào nồng độ metan, lưu lượng khí, lượng oxy, nhiệt độ, độ ẩm, vật liệu lọc và thời gian khí lưu trong thiết bị. Một nghiên cứu về hệ thống lọc tại bãi chôn lấp ghi nhận tỷ lệ oxy hóa metan khoảng 58-88% tùy cấu hình.

Những thử nghiệm được tối ưu hóa có thể đạt mức cao hơn, nhưng đó là trong các điều kiện vận hành cụ thể. Do đó, ép rác kín và thu gom khí nên được nhìn nhận như một mắt xích của hệ thống kiểm soát phát thải, thay vì giải pháp duy nhất cho metan đô thị.

Điểm nóng thực sự nằm ở bãi chôn lấp

Phần lớn thách thức xuất hiện khi chất hữu cơ bị đưa tới bãi chôn lấp và tiếp tục phân hủy trong môi trường thiếu oxy.

Một nghiên cứu toàn cầu công bố trên Nature năm 2025 sử dụng vệ tinh theo dõi 151 cơ sở xử lý chất thải tại 47 quốc gia cho thấy phát thải thực tế ở cấp cơ sở có thể khác đáng kể so với các con số được báo cáo hoặc tính toán bằng mô hình. Các nhà nghiên cứu cho rằng mức độ bất định trong kiểm kê metan từ chất thải vẫn rất lớn.

Tại Mỹ, khảo sát bằng máy bay đối với hàng trăm bãi chôn lấp cũng phát hiện hơn một nửa số cơ sở được kiểm tra có nguồn phát thải metan đáng kể. Mức phát thải đo trực tiếp cao hơn khoảng 40% so với số liệu mà các cơ sở báo cáo cho EPA.

Một nghiên cứu khác tại 217 bãi chôn lấp của Mỹ cho thấy khu vực đang tiếp nhận và xử lý rác mới tại bãi chôn lấp là nguồn phát thải đáng chú ý. Trong số 115 bãi có phát hiện metan, 52 cơ sở ghi nhận các nguồn phát thải lớn từ khu vực làm việc, và nhóm này chiếm hơn 75% lượng phát thải được định lượng trong khảo sát.

Đầu tháng 10/2026, dữ liệu vệ tinh được The Guardian công bố tiếp tục phát hiện những dòng metan rất lớn từ các bãi rác ở Thổ Nhĩ Kỳ. Riêng một cơ sở gần Istanbul có thời điểm phát thải ước tính 7,4 tấn metan mỗi giờ. Các chuyên gia nhận định ngay cả những bãi rác đã lắp hệ thống thu hồi khí vẫn có thể rò rỉ nếu thiết kế, bảo dưỡng hoặc quản lý vận hành không tốt.

Những dữ liệu này đặt ra một yêu cầu mới: không thể quản lý metan chỉ bằng các con số tính toán trên giấy. Vệ tinh, máy bay, thiết bị bay không người lái và cảm biến mặt đất đang trở thành những công cụ để xác định chính xác vị trí rò rỉ và buộc cơ sở xử lý phải khắc phục.

Rác thải đô thị. (Ảnh: TTXVN)

Không để rác hữu cơ trở thành metan

Dù công nghệ thu gom khí ngày càng phát triển, giải pháp được UNEP, EPA và nhiều tổ chức quốc tế ưu tiên vẫn là ngăn chất hữu cơ đi vào bãi chôn lấp ngay từ đầu. UNEP xác định các biện pháp quan trọng trong lĩnh vực chất thải gồm phân loại tại nguồn, tái sử dụng - tái chế, hạn chế chôn lấp rác hữu cơ, xử lý có thu hồi năng lượng và thu gom, đốt hoặc sử dụng khí bãi chôn lấp.

Theo EPA, riêng tại Mỹ, rác thực phẩm tạo ra khoảng 58% lượng metan phát sinh từ rác chôn lấp. Thay vì đưa tới bãi rác, chất hữu cơ có thể được ủ compost trong môi trường giàu oxy hoặc đưa vào bể phân hủy yếm khí có kiểm soát để sản xuất biogas.

Nhiều thành phố đang chuyển theo hướng này. Tại New York, chất thải thực phẩm và rác sân vườn được thu gom riêng để đưa tới các cơ sở ủ compost. Reuters ghi nhận riêng cơ sở Staten Island có thể tiếp nhận khoảng 250 tấn chất hữu cơ mỗi ngày, biến rác thành phân compost phục vụ cảnh quan, trường học và vườn cộng đồng.

Ở bang Kerala của Ấn Độ, mô hình phân loại và xử lý phân tán giúp khoảng 65% rác hữu cơ được chuyển khỏi bãi chôn lấp, thông qua ủ compost tại hộ gia đình và mạng lưới thu gom riêng. Một số thành phố tại Brazil và Tanzania cũng đang thử nghiệm kết hợp compost, sản xuất biogas và thu gom rác hữu cơ theo khu vực.

Những mô hình này cho thấy cuộc chiến với metan bắt đầu ngay từ căn bếp, nơi thực phẩm thừa được tách khỏi rác hỗn hợp; tiếp tục ở khâu thu gom và trạm trung chuyển, nơi rác cần được lưu giữ trong thời gian ngắn, khép kín và kiểm soát khí, nước rỉ; rồi đến các cơ sở compost, sản xuất biogas hoặc bãi chôn lấp có hệ thống thu hồi khí.

Theo What a Waste 3.0 của Ngân hàng Thế giới, thế giới đã tạo ra khoảng 2,6 tỷ tấn rác đô thị năm 2022 và có thể đạt gần 3,9 tỷ tấn vào năm 2050 nếu không có thay đổi lớn về chính sách và đầu tư. Khoảng một phần ba lượng rác hiện vẫn không được thu gom hoặc bị đổ bỏ không kiểm soát.

Trong bối cảnh đó, một trạm trung chuyển ép kín có thể giúp khu dân cư xung quanh bớt mùi, giảm phát tán khí và nâng tiêu chuẩn vận hành. Một bãi chôn lấp có hệ thống thu hồi khí có thể biến metan thành năng lượng. Vệ tinh có thể chỉ ra nơi nào vẫn đang rò rỉ. Nhưng để giảm phát thải từ gốc, các đô thị cuối cùng vẫn phải giải quyết câu hỏi căn bản hơn: bao nhiêu rác hữu cơ có thể được ngăn không cho bước vào chu trình chôn lấp ngay từ đầu?

Khi metan chỉ tồn tại trong khí quyển khoảng một thập kỷ, mỗi tấn khí được cắt giảm hôm nay có thể tạo tác động đến tốc độ nóng lên nhanh hơn nhiều biện pháp giảm CO₂ dài hạn. Đó cũng là lý do UNEP gọi giảm metan là một trong những “phanh khẩn cấp” nhanh nhất mà thế giới đang có đối với biến đổi khí hậu.

Bắc Cực ấm lên nhanh, băng biển mất gần nửa triệu km² mỗi thập kỷ Biến đổi khí hậu đang làm thay đổi nhanh các đại dương vùng cực. Nước biển Bắc Cực ấm lên mạnh, băng biển thu hẹp và nhiều loài động vật mất dần môi trường sống. Đây là những cảnh báo nổi bật trong Báo cáo Tình trạng Đại dương lần thứ 10 của Copernicus Marine Service, công bố ngày 30/9.

Học sinh Thái Nguyên nâng cao kiến thức phòng, chống thiên tai Ngày 8/10, vòng chung kết cấp tỉnh của cuộc thi “Mái ấm kiên cố – Cộng đồng kiên cường: Gia đình và cộng đồng chung tay phòng, chống thiên tai và thích ứng với biến đổi khí hậu” đã diễn ra sôi nổi tại tỉnh Thái Nguyên.