7 Loại Khí Nhà Kính Phổ Biến Và Tiềm Năng Nóng Lên Toàn Cầu (GWP)

Khí nhà kính là hiện tượng tự nhiên giúp Trái Đất giữ nhiệt và duy trì sự sống. Tuy nhiên, khi các hoạt động sản xuất và tiêu thụ năng lượng gia tăng, nồng độ một số khí vượt mức cân bằng, khiến nhiệt độ toàn cầu tăng nhanh và hệ sinh thái biến đổi mạnh mẽ.

Trong bài viết này, cùng Vinacontrol CE HCM khám phá 7 loại khí nhà kính phổ biến nhất và mức GWP của từng loại để hiểu rõ vì sao chúng tác động mạnh đến khí hậu. Từ đó, doanh nghiệp có thể chủ động kiểm kê và giảm phát thải bền vững hơn.

1. 7 Loại khí nhà kính phổ biến

Tuy có nhiều loại khí tồn tại trong bầu khí quyển, duy chỉ có 7 loại khí chính được Nghị định thư Kyoto và các thỏa thuận quốc tế về biến đổi khí hậu xác định là khí nhà kính. Chúng được lựa chọn dựa trên khả năng giữ nhiệt cao và thời gian tồn tại lâu trong khí quyển. Một số khí tồn tại tự nhiên trong khí quyển, số khác lại phát sinh từ hoạt động sản xuất, giao thông và tiêu thụ năng lượng của con người.

Sau đây là  7 loại khí nhà kính chính đang góp phần làm tăng hiệu ứng nhà kính và nhiệt độ trung bình toàn cầu, gồm: Carbon dioxide (CO₂), Metan (CH₄), Oxit nitơ (N₂O), Chlorofluorocarbons (CFCs), Hydrofluorocarbons (HFCs), Perfluorocarbons (PFCs) và Sulfur hexafluoride (SF₆).

1.1 Carbon dioxide (CO₂)

Carbon dioxide (CO₂) là loại khí nhà kính phổ biến nhất, chiếm khoảng 76% tổng lượng phát thải toàn cầu theo Báo cáo của IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change). Nguồn phát thải chính đến từ đốt nhiên liệu hóa thạch (than, dầu, khí đốt), sản xuất xi măng, phá rừng và chuyển đổi mục đích sử dụng đất.

CO₂ có thời gian tồn tại rất lâu trong khí quyển, từ 300 đến 1.000 năm, khiến việc giảm nồng độ khí này trở thành thách thức lớn nhất trong nỗ lực chống biến đổi khí hậu. Vì vậy, cắt giảm phát thải CO₂ luôn được xem là ưu tiên hàng đầu trong các chính sách khí hậu toàn cầu.

1.2 Metan (CH₄)

Metan (CH₄) là loại khí nhà kính lớn thứ hai sau CO₂, nhưng lại có chỉ số Tiềm năng Nóng lên Toàn cầu (Global Warming Potential – GWP) cao gấp khoảng 28 lần CO₂ trong cùng khối lượng. Dù chỉ tồn tại trong khí quyển khoảng 12 năm, ngắn hơn nhiều so với CO₂, nhưng trong thời gian này, CH₄ gây hiệu ứng làm nóng mạnh hơn đáng kể, góp phần thúc đẩy biến đổi khí hậu nhanh hơn.

Các nguồn phát thải chính của metan đến từ chăn nuôi gia súc (quá trình tiêu hóa của động vật nhai lại), canh tác lúa nước, bãi chôn lấp rác thải, cùng với hoạt động khai thác và vận chuyển dầu khí.

1.3 Oxit Nito (N₂O)

Oxit nitơ (N₂O) có chỉ số GWP cao gấp khoảng 298 lần so với CO₂. Dù chỉ chiếm tỷ lệ nhỏ trong tổng lượng khí nhà kính, N₂O lại có khả năng giữ nhiệt cực cao và tồn tại trong khí quyển tới 114 năm, khiến việc kiểm soát loại khí này trở thành thách thức lớn trong các chương trình giảm phát thải toàn cầu.

Các nguồn phát thải chính của N₂O đến từ sử dụng phân bón chứa nitrogen trong nông nghiệp, xử lý nước thải, đốt nhiên liệu hóa thạch, cùng một số quy trình công nghiệp hóa học. Việc giảm phát thải oxit nitơ đòi hỏi quản lý đất và phân bón hợp lý, kết hợp công nghệ canh tác và xử lý tiên tiến.

1.4 Chlorofluorocarbons (CFCs)

Chlorofluorocarbons (CFCs) là nhóm khí nhà kính nhân tạo có chỉ số GWP cao gấp hàng nghìn lần so với CO₂. Không chỉ góp phần làm nóng lên toàn cầu, CFCs còn phá hủy tầng ozone – lớp khí tự nhiên bảo vệ Trái Đất khỏi tia cực tím (UV) có hại.

Trước đây, CFCs từng được sử dụng phổ biến trong chất làm lạnh của tủ lạnh, điều hòa; chất đẩy trong bình xịt và chất tạo bọt trong sản xuất nhựa xốp. Kể từ khi Nghị định thư Montreal được ban hành, việc sản xuất và tiêu thụ CFCs đã bị cấm trên phạm vi toàn cầu, giúp giảm đáng kể lượng phát thải và phục hồi tầng ozone. 

1.5 Hydrofluorocarbons (HFCs)

Hydrofluorocarbons (HFCs) được phát triển nhằm thay thế CFCs vì không gây hại cho tầng ozone. Tuy nhiên, đây  lại là khí nhà kính mạnh với chỉ số GWP dao động từ 12 đến 14.800 lần so với CO₂, tùy theo từng hợp chất.

Các nguồn phát thải HFCs phổ biến gồm hệ thống điều hòa không khí, tủ lạnh, tủ đông, bọt cách nhiệt và một số loại bình xịt. Dù nồng độ của HFCs trong khí quyển hiện còn thấp, nhưng tốc độ gia tăng của chúng là nhanh nhất trong nhóm khí nhà kính. Vì vậy, Hiệp định Kigali – bản sửa đổi của Nghị định thư Montreal – đã được thông qua để kiểm soát và cắt giảm phát thải HFCs.

1.6 Perfluorocarbons (PFCs)

Perfluorocarbons (PFCs) là nhóm khí nhà kính nhân tạo có chỉ số GWP dao động từ 7.390 đến 12.200 lần so với CO₂. Điều đáng lo ngại là PFCs có thể tồn tại trong khí quyển đến 50.000 năm, khiến chúng trở thành một trong những loại khí bền vững và khó phân hủy nhất trong hệ thống khí hậu Trái Đất.

Các nguồn phát thải chính của PFCs đến từ ngành sản xuất nhôm, công nghiệp bán dẫn và quá trình tạo hợp chất fluoropolymer. Dù tổng lượng phát thải hiện nay không lớn, nhưng độ bền cực cao và khả năng tích tụ lâu dài khiến chúng trở thành mối quan ngại lớn đối với các nhà khoa học khí hậu.

1.7 Sulfur hexafluoride (SF₆)

Sulfur hexafluoride (SF₆) là chất khí mạnh nhất trong 7 loại khí nhà chính, với chỉ số GWP lên tới 22.800 cao gấp khoảng 22.800 lần CO₂. Khí này có thể tồn tại trong khí quyển đến 3.200 năm, khiến nó trở thành một trong những tác nhân gây biến đổi khí hậu khó kiểm soát nhất.

SF₆ được sử dụng phổ biến trong ngành điện cao thế nhờ khả năng cách điện và dập hồ quang hiệu quả. Ngoài ra, nó còn xuất hiện trong sản xuất magie, nhôm và một số ứng dụng y tế, công nghiệp đặc biệt. 

Do ảnh hưởng tiêu cực đối với môi trường, nhiều quốc gia đã thúc đẩy thay thế SF₆ bằng khí thân thiện hơn và tăng cường quản lý rò rỉ trong các thiết bị điện để hạn chế phát thải ra môi trường.

2. Nguồn phát thải của 7 loại khí nhà kính

7 loại khí nhà kính được tạo ra từ nhiều nguồn khác nhau trong đời sống và sản xuất. Cùng tìm hiểu các nguồn phát thải chính của các loại khí nhà kính qua bốn nhóm ngành tiêu biểu dưới đây.

2.1 Công nghiệp và sản xuất

Công nghiệp và sản xuất là nguồn phát thải khí nhà kính lớn nhất thế giới, chiếm khoảng 30% tổng lượng phát thải toàn cầu theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA). Nguyên nhân chủ yếu đến từ việc sử dụng năng lượng hóa thạch và các quy trình công nghiệp có cường độ phát thải cao.

Các lĩnh vực đóng góp chính gồm:

• Sản xuất điện từ than đá và khí tự nhiên, tạo ra lượng CO₂ lớn trong quá trình đốt cháy nhiên liệu.
• Ngành xi măng, phát thải CO₂ khi nung vôi và tạo clinker, một công đoạn then chốt trong sản xuất vật liệu xây dựng.
• Luyện kim, đặc biệt là sản xuất thép và nhôm, sinh ra CO₂ và các khí fluor hóa trong quá trình nấu chảy và tinh luyện.
• Công nghiệp hóa chất, thải ra N₂O, CH₄ cùng nhiều hợp chất gây hiệu ứng nhà kính.
• Sản xuất giấy và bột giấy, tiêu hao năng lượng lớn và phát sinh CO₂ trong chuỗi chế biến.

Hiện nay, chuyển đổi sang năng lượng sạch và ứng dụng công nghệ sản xuất hiệu suất cao đang là giải pháp quan trọng giúp ngành Công nghiệp giảm phát thải và hướng tới phát triển bền vững.

2.2 Nông nghiệp và chăn nuôi

Theo Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hợp Quốc (FAO), Nông nghiệp và chăn nuôi chiếm khoảng 24% tổng lượng phát thải khí nhà kính toàn cầu, chủ yếu CH₄ và N₂O.

Các nguồn phát thải chính gồm:

• Ruộng lúa ngập nước tạo ra metan (CH₄) trong quá trình phân hủy yếm khí.
• Gia súc nhai lại như bò, cừu phát thải metan trong quá trình tiêu hóa.
• Phân bón chứa nitơ sinh ra N₂O khi phản ứng trong đất.
• Đốt phụ phẩm nông nghiệp như rơm rạ, trấu hoặc thân cây tạo ra CO₂.

Canh tác bền vững, quản lý phân bón hợp lý và ứng dụng công nghệ giảm phát thải trong chăn nuôi là những giải pháp then chốt giúp giảm tác động khí nhà kính từ lĩnh vực này.

2.3 Giao thông vận tải

Theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), ngành Giao thông vận tải chiếm khoảng 14% tổng lượng phát thải khí nhà kính toàn cầu, chủ yếu đến từ việc đốt nhiên liệu hóa thạch trong các phương tiện di chuyển.

các nguồn chính gồm:

• Phương tiện đường bộ như ô tô, xe tải và xe máy, phát thải CO₂ do đốt xăng và dầu diesel. 
• Hàng không, tiêu thụ nhiên liệu phản lực và phát thải lớn ở tầng cao khí quyển.
• Vận tải đường thủy, đặc biệt là tàu chở hàng, sử dụng dầu nặng có hàm lượng carbon cao.
• Đường sắt chạy bằng diesel, phát thải CO₂ và N₂O trong quá trình vận hành.

Sự gia tăng nhanh của phương tiện cá nhân tại các quốc gia đang phát triển khiến phát thải ngày càng tăng. Hướng tới giao thông bền vững, nhiều nước đang khuyến khích xe điện, phương tiện công cộng và nhiên liệu sạch, góp phần giảm đáng kể lượng khí nhà kính trong tương lai.

2.4 Năng lượng

Theo Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EPA), việc đốt nhiên liệu hóa thạch để tạo năng lượng chiếm khoảng 60-65% tổng lượng phát thải khí nhà kính do con người gây ra, chủ yếu phát sinh CO₂.

Các nguồn phát thải chính gồm:

• Nhà máy nhiệt điện sử dụng than, dầu hoặc khí đốt để phát điện, chiếm tỷ lệ lớn nhất trong phát thải từ ngành năng lượng.
• Hệ thống sưởi ấm và nấu nướng trong các hộ gia đình, đặc biệt ở khu vực đô thị, sử dụng nhiên liệu hóa thạch cũng đóng góp phần phát thải đáng kể.
• Các lò công nghiệp và sản xuất tiêu thụ lượng lớn nhiên liệu hóa thạch trong quá trình vận hành, tạo ra đáng kể lượng khí nhà kính.

Để giảm phát thải khí nhà kính trong ngành này, nhiều quốc gia đang đẩy mạnh chuyển đổi sang năng lượng tái tạo như điện mặt trời, điện gió và sinh khối, đồng thời nâng cao hiệu suất sử dụng năng lượng trong sản xuất và sinh hoạt.

3. Bảng so sánh mức độ tác động của 7 loại khí nhà kính đến biến đổi khí hậu

Sau khi đã tìm hiểu 7 loại khí nhà kính chính và nguồn phát thải của chúng, bước tiếp theo là so sánh mức độ ảnh hưởng của từng nhóm khí đối với Trái Đất.

Để giúp bạn dễ hình dung, Vinacontrol CE HCM tổng hợp bảng dữ liệu thể hiện ba yếu tố quan trọng của một số hợp chất đại diện tiêu biểu trong 7 nhóm khí này.

Bảng bao gồm:

• GWP (Global Warming Potential): Chỉ số so sánh khả năng gây nóng của từng khí so với CO₂ trong 100 năm. 
• Hiệu suất bức xạ: Phản ánh mức độ hấp thụ và giữ nhiệt của mỗi phân tử khí trong khí quyển.
• Thời gian tồn tại trong khí quyển: Cho biết khí đó lưu lại bao lâu trước khi bị phân hủy hoặc hấp thụ tự nhiên.

*Ghi chú – Thời gian tồn tại của của CO₂ trong khí quyển

Mặc dù Carbon dioxide là một chất khí bền vững trong khí quyển, nhưng các phân tử CO₂ luôn luân chuyển liên tục giữa nhiều “kho dự trữ” tự nhiên như đại dương, thảm thực vật, động vật, đất và thạch quyển. Quá trình trao đổi này diễn ra với tốc độ khác nhau, có thể chỉ trong vài năm, vài thập kỷ hoặc kéo dài hàng nghìn năm. Điều này khiến việc xác định tuổi thọ cố định cho CO₂ trở nên không thể.

Tuy nhiên, theo ước tính được sử dụng rộng rãi trong các mô hình biến đổi khí hậu, thời gian tồn tại trung bình của CO₂ trong khí quyển là khoảng 100 năm. Con số này giúp các nhà khoa học đánh giá tác động dài hạn của CO₂ đối với hiệu ứng nhà kính và nhiệt độ toàn cầu.

Nguồn tham khảo số liệu: Báo cáo Đánh giá lần thứ sáu (Sixth Assessment Report) – Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu (Intergovernmental Panel on Climate Change – IPCC, 2021).

3. Doanh nghiệp cần làm gì để đóng góp vào nỗ lực giảm phát thải khí nhà kính

Hoạt động sản xuất, kinh doanh và khai thác của doanh nghiệp là một trong những nguồn phát thải khí nhà kính lớn nhất hiện nay. Để góp phần đạt mục tiêu phát thải ròng bằng “0” vào năm 2050, mỗi doanh nghiệp cần chủ động triển khai các biện pháp giảm thải phù hợp với quy mô và lĩnh vực hoạt động của mình.

• Kiểm kê khí nhà kính định kỳ: Xác định chính xác các nguồn phát thải trong hoạt động sản xuất, vận hành, giao thông và năng lượng để lập kế hoạch cắt giảm khí nhà kính hiệu quả.
• Chuyển đổi sang năng lượng tái tạo: Sử dụng điện mặt trời, điện gió hoặc năng lượng sinh khối để giảm phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch.
• Đầu tư công nghệ tiết kiệm năng lượng: Thay thế thiết bị cũ bằng máy móc hiệu suất cao, giảm tiêu thụ điện và nhiên liệu trong sản xuất.
• Tối ưu quy trình sản xuất: Giảm lãng phí nguyên – nhiên liệu, tái chế chất thải và ứng dụng mô hình kinh tế tuần hoàn.
• Thực hiện trồng cây xanh, bảo vệ rừng: Tăng diện tích cây xanh trong khuôn viên nhà máy hoặc tham gia các dự án trồng rừng để hấp thụ CO₂.
• Áp dụng tiêu chuẩn quản lý quốc tế: Triển khai hệ thống ISO 14001 (Quản lý môi trường), ISO 50001 (Quản lý năng lượng) và ISO 14064-1 (Kiểm kê khí nhà kính) để đảm bảo kiểm soát và minh bạch hóa phát thải.
• Khuyến khích phương tiện xanh: Ưu tiên xe điện, xe đạp hoặc phương tiện sử dụng năng lượng sạch trong hoạt động nội bộ và vận chuyển.

Vừa rồi, Vinacontrol CE HCM đã cùng bạn tìm hiểu 7 loại khí nhà kính chính và mức độ ảnh hưởng của chúng đến khí hậu toàn cầu. Nếu doanh nghiệp của bạn đang tìm đơn vị cung cấp giải pháp khí nhà kính uy tín, đáp ứng đúng quy định tại Nghị định 06/2022/NĐ-CP, Vinacontrol CE HCM sẵn sàng đồng hành trong việc xây dựng chiến lược giảm phát thải hiệu quả và bền vững.

>>> CÓ THỂ BẠN QUAN TÂM:

• Vai trò kiểm kê khí nhà kính ngành Thực phẩm trong xuất khẩu
• Quy trình đo lường phát thải khí nhà kính trong xử lý nước đạt chuẩn ISO 14064-1
• Các Biện Pháp Giảm Phát Thải Khí Nhà Kính Hiệu Quả