Cuộc cách mạng khí đá phiến (gaz łupkowy) 2.0 ở Mỹ

Sau cuộc cách mạng về khai thác hàng loạt dầu khí từ đá phiến ở Mỹ, chúng ta lại chứng kiến các thay đổi mới nữa. Tiếp theo khí đá phiến sẽ là các sản phẩm hóa chất.

Các nhà hóa học tuyên bố là việc dùng khí chỉ để đốt (ví dụ trong các nhà máy nhiệt điện) là một tội ác. Lý do là vì khí đốt là nguyên liệu để chế ra một số lượng rất lớn các sản phẩm thiết yếu cho sự phát triển của nền kinh tế, ví dụ như phân bón và chất dẻo. Thêm nữa là bán chúng lãi nhiều hơn so với bán khí đốt.

Do có khí hóa lỏng (LNG) giá của khí đốt trên thế giới nay đã cân bằng nhau và ngày càng khó kiếm được nhiều tiền nếu chỉ buôn bán khí đốt, tức kiếm đủ số tiền bù vào chi phí cực lớn đầu tư vào cảng khí hóa lỏng. Mà sẽ ngày càng khó kiếm tiền vì nhu cầu bán vẫn đang tăng. Ví dụ chính phủ Úc vừa công bố là trong năm tài chính 2016-2017 việc xuất LNG đã cao hơn kế hoạch và đã đạt mức 70 tỷ mét khối.

Vậy không có gì ngạc nhiên là người Mỹ, nước sở hữu hầu như vô hạn nguồn khí đốt rẻ này đã quyết định kiếm lãi nhiều hơn dựa vào nó. Tổ chức ngành, Hội đồng Hóa học Mỹ (American Chemistry Council-ACC) vào tháng 12-2016 đã đánh giá là khối công nghiệp hóa học Mỹ vẫn cạnh tranh được mặc dù trong hoàn cảnh không thuận lợi (ví dụ như do đồng đô la mạnh lên) chính là do dựa vào giá khí đốt rẻ. Trong một giai đoạn dài công nghiệp hóa chất của Mỹ sẽ còn tăng nhanh hơn cả nền kinh tế, và đến năm 2020 con số bán của ngành này sẽ vượt con số một triệu triệu (bilion) đô-la – theo dự báo của ACC.

Chính nước Mỹ đã cảm thấy hiệu quả „hóa học” của việc bùng nổ về khai thác khí đá phiến. Từ năm 2010 đến hết năm 2016, đã có các tuyên bố xây dựng thêm 275 nhà máy hóa chất mới với con số đầu tư là 170 tỷ đô-la. Một nửa con số này đã xây xong hay bắt đầu được xây. Kết quả là đã làm tăng sản lượng của khối hóa chất trong năm 2016, một khối công nghiệp mà trong hai thập kỷ đã bị yếu đi do đầu tư chạy ra các châu lục khác. Thế mà bây giờ có đến 60% đầu tư là từ nước ngoài vào Mỹ, điều này theo ACC chứng tỏ hiện nay Mỹ là nơi tốt nhất để đầu tư về hóa chất. Ngay từ năm 2015 giá trị xuất khẩu hóa chất đã đạt con số 184 tỷ đô-la Mỹ, chiếm 14% toàn bộ xuất khẩu của nước Mỹ. Theo ACC, đến năm 2030 thì việc xuất các chất lấy được từ khí đốt sẽ tăng lên hơn gấp đôi.

Vài năm trước một đầu tư lớn của hãng BASF của Đức là một ví dụ điển hình của việc hấp dẫn cho đầu tư ở đó. Các kế hoạch của hãng Đức này đã hơi muộn đi một chút, nhưng ngay cả với tốc độ đó bây giờ nó vẫn còn thua các nhà đầu tư nước ngoài khác. Gần Pittsburg ở bang Pensylvania hãng Shell Chemical đã bỏ ra 6 tỷ đô-la để xây một nhà máy chuyển etan thành etilen. Một nhà máy tương tự với giá 5 tỷ đô-la ở bang Ohio bên cạnh được hãng PTT Global của… Thái Lan đầu tư đang được xây. Một đầu tư khác sẽ hình thành ở miền bắc bang Dakota và ba nhà máy tiếp theo đang có kế hoạch sẽ xây ở miền Tây bang Virginia. Và còn thêm vài nhà máy sản xuất propilen từ propan nữa.

Các hoạt động kinh tế như vậy phụ thuộc rất nhiều vào nguồn nguyên liệu vì thường nó chiếm đến 70 % giá thành của sản phẩm. Đó là cả etan lẫn propan ở Pensylvania, Ohio hay Virginia sẽ không bao giờ thiếu vì ở các nơi đó việc khai thác khí đá phiến đang phát triển rất mạnh, thứ khí chứa rất nhiều cacbonhydrat cần tách ra trong quá trình làm sạch. Khí đá phiến là loại  khí „chưa nục” và nó chứa nhiều cacbonhydrat bậc cao hơn loại khí đã „nục” từ các mỏ khí bình thường, nơi hầu như toàn bộ thành phần là khí metan.

Nơi tiêu thụ etilen nhiều nhất là châu Á nhưng ở đó họ sản xuất nó chủ yếu trong quá trình lọc dầu mỏ. Thế nhưng ngay cả nếu dầu mỏ không đắt đi nữa, thì các điều kiện ở nước Mỹ sẽ làm cho giá sản xuất etilen theo một số ước tính cũng sẽ thấp hơn ở bên kia bờ Thái Bình Dương đến 60%. Vậy không có gì ngạc nhiên là các nhà máy ở Mỹ tăng việc sản xuất etilen, propilen, amoniac và các chế phẩm từ đó. Việc sản xuất phân bón nội địa sẽ thay cho việc nhập khẩu từ Nam Mỹ, vùng vịnh Ba Tư và từ vùng Biển Đen – tức từ Nga và Ucrain. Đang từ một nước nhập metanol nhiều, Mỹ sẽ thành nhà xuất khẩu chính mặt hàng này.

Về sản xuất amoniac, hợp chất đầu tiên trong chuỗi nhiều chất tổng hợp, thì để chế tạo một tấn chất này ta cần khoảng 33 triệu BTU khí đốt. Lượng khí này giá ở Mỹ là 105$, còn ở Tây Âu giá khoảng 160$. Giá khí đốt chiếm khoảng 80% giá thành nên lợi thế hiển nhiên thuộc về Mỹ. Tình hình tương tự cho việc sản xuất u-rê từ amoniac. Hợp chất này là thành phần của phân đạm hay là bán thành phẩm khi sản xuất phân đạm. Nhưng hiện nay một lĩnh vực mới đang mở ra cho việc áp dụng chất này, một hướng rất có triển vọng do việc chuẩn về chất thải của các hợp chất của ni-tơ với ô-xy (NOx) từ các nguồn khác nhau như từ ô-tô, nhà máy điện và các thiết bị công nghiệp... đang bị thắt chặt dần.

Chất u-rê ở dạng dung dịch với nước biến thành bụi khi cháy, sau đó ở chỗ một bộ lọc khí thải thích hợp có tên gọi là SCR (selektywna redukcja katalityczna) sẽ xảy ra quá trình phân rã NOx thành nước và ni-tơ tự do. SCR đang bắt đầu được lắp trên các xe tải và các động cơ đốt trong loại sạch nhất, cũng như ở các nhà máy điện do quá trình này cho phép lọc đi khỏi khí thải đến 80% các ô-xyt của ni-tơ. Nếu ông Donald Trump hạ chuẩn khí thải của các xe ô-tô của Mỹ, thì các thiết bị sản xuất u-rê dịp ấy sẽ đươc xuất với giá chết người cho các đối thủ cạnh tranh.

Điều trên có ý nghĩa gì với Ba Lan?  Chính phủ Ba Lan cũng vừa liệt kê phân bón là một yếu tố quan trọng cho „an ninh về thực phẩm”, thế nhưng „bản kế hoạch của ông Morawiecki”, tức Chiến lược Phát triển có Trách nhiệm (Strategia Odpowiedzialnego Rozwoju) của công nghiệp hóa chất không được quan tâm nhiều lắm.

Về lý thuyết thì để nền công nghiệp hóa học lớn của Ba Lan có thể cạnh tranh được khi thị trường thế giới chịu các hậu quả của việc Mỹ bành trướng, thì giá khí đốt trong nước phải là rẻ nhất. Trong khi đó chính phủ lại muốn tập trung vào các đề án lớn, vấn đề giá lại đẩy xuống cuối cùng.

Một phép tính khá đơn giản cho thấy ví dụ như khí đốt từ Na Uy (ta cứ bỏ qua giá khai thác và làm giầu nó lên) vẫn có thể rẻ hơn nếu mua dùng các đường ống hiện có ở châu Âu hơn là xây đường ống Baltic Pipe và các hành lang hỗ trợ. Khí hóa lỏng LNG từ Mỹ cũng đang không thấy đâu. Nhiều khả năng là người Mỹ sẽ muốn bán các sản phẩm hóa chất họ sản xuất để có lãi hơn so với món lãi tối thiểu có thể có được, nhất là khi giá khí đốt đã rẻ như hiện nay.

Tất nhiên cũng đúng nếu nói vai trò của khí đốt có thể làm giảm đi khi ta dùng than làm nhiên liệu. Nhưng khi đó thì khí thải sẽ tăng đáng kể. Và khi đó ta có một nghịch lý thực sự, là thay vì dùng than trong công nghiệp hóa chất, sẽ rẻ hơn nếu ta đi mua u-rê của Mỹ để cho vào các thiết bị SCR ở các khối dùng than xây mới tại Puławy.