Công nghệ cô lập Carbon giúp làm giảm sự nóng lên toàn cầu?

940

Tại sao chúng ta lại đặt câu hỏi đó ngay từ bây giờ?

Chúng tôi và các bạn đang nhân thức rõ về tác động của biến đổi khí hậu do lượng khí thải Carbon gây nên, câu hỏi đặt ra là sẽ mất bao nhiêu thời gian để chúng ta “thực sự” nhận ra hậu quả nghiêm trọng mà nó gây ra? Sự phát triển tiến bộ của loài người đưa chúng ta đến với công nghệ, từ việc xây dựng các nhà máy điện, nhà máy lọc dầu, lò nung xi măng…tuy nhiên chúng lại mang lại cho chúng ta điều tồi tệ nhất –  hiệu ứng nhà kính khí quyển (*) – hiệu ứng nhà kính nhân loại (**).

Biện pháp khắc phục duy nhất hiện nay dường như là giải pháp hấp thụ – cô lập – lưu trữ carbon (CSS) (***). Tại nhiều nhà máy điện trên thế giới đang sử dụng công nghệ bẫy carbon dioxitde và lưu trữ, phương pháp lưu trữ lâu dài này có thể được sử dụng để làm giảm sự nóng lên toàn cầu và làm giảm hậu quả của việc biến đổi khí hậu.

Liêu đây thực sự là một vấn đề quan trọng?

Công nghệ CSS hoạt động với nguyên lí như quá trình quang hợp, lưu trữ CO2 từ các nhà máy, dioxide carbon thải ra từ các nhà máy điện than hay các nghành công nghiệp khác đầu tiên được đi qua nhà máy hóa lỏng chuyển thành carbon dioxide lỏng, sau đó truyền qua các đường ống đi sâu xuống lớp vỏ trái đất. Điều này làm thỏa mãn được 2 mục đích: giúp giảm tỷ lệ CO2 trong không khí và thúc đẩy việc sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo.

 Lắng nghe những điều người ta nói!

Tassos D. Recachinas  – Giám đốc điều hành quốc tế của HDS nói: “ Công nghệ Capture Carbon (****) sẽ đem lại lợi ích thiết thực cho loài người, giúp giảm đáng kể lượng khí thải từ các ngành công nghiệp, công nghệ này có thể sử dụng trong việc sản xuất tảo biển để giảm phát thải carbon.

Nhà địa chất học tại Viện khoa học GNS cho biết: “CCS đang được xem như một yếu tố quan trọng để ứng phó với biến đổi khí hậu, tuy nhiên nó phải được ưu tiên lên hàng đầu để thực hiện chứ không phải chỉ trên giấy tờ”.

Phát triển về công nghệ

1.Công nghệ sử dụng Enzyme biến đổi gen để thu hồi Carbon của Codexis

Các nhà nghiên cứu tại Codexis đã tìm thấy việc lưu giữ carbon có thể hiệu quả hơn nếu sử dụng các enzyme biến đổi gen. Carbonic Anhydrase là một enzyme giúp nâng cao hiệu quả thu hồi carbon khoảng 100 lần, giúp giảm các năng lượng cần thiết để bẫy và lưu trữ. Enzyme có thể tồn tại trong khoảng nhiệt độ 25 ° C-65 ° C , sau khi biến đổi có thể lên tới 85 ° C trong khoảng thời gian 30 phút. Tuy nhiên, để giải phóng khí nhà kính, các enzyme có thể tồn tại ở nhiệt độ lên tới 130 ° C.

2. Kỹ thuật thu hồi Carbon bằng các ion kỹ thuật với giá thành tiết kiệm

Tại Colorado, các nhà nghiên cứu đã tìm thấy một giải pháp mới tiết kiệm chi phí, có khả năng thu hồi carbon dioxide từ các nghành công nghiệp bằng cách sử dụng các ion kỹ thuật. Carbon được thu hồi phụ thuộc vào dung dịch nước bị bay hơi khi nhiệt tăng, các giải pháp cần thiết trị giá khoảng 50$ – 100$ cho mỗi tấn Carbon được thu hồi.

3. Giải pháp mới cô lập carbon của  MTU


Các nghiên cứu sinh của MTU – Chương trình kỹ thuật hóa học của ĐH Kỹ thuật M ichigan đã tìm thấy một cách tiết kiệm chi phí hơn để thu hồi Carbon so với các cách thông thường. Giải pháp này có khả năng loại bỏ 50% lượng khí carbon dioxide phát ra từ các ổng khói. Giải pháp này kinh tế hơn so với việc sử dụng các máy lọc Carbon, một nửa lượng khí thải phát ra có thể được thu hồi, chất lỏng từ quá trình này có thể được tái sử dụng để làm vật liệu xây dựng.

4.Rào cản của công nghệ thu hồi phát thải

Có khá nhiều vấn đề vấp phải khí áp dụng công nghệ thu hồi phát thải, công nghệ này rất khó áp dụng với công nghệ khai thác và vận chuyển than đá, CO2 không được đảm bảo an toàn bị chôn vùi trong đất, giá thành hay cước phí của công nghệ rất cao. Ví dụ sẽ mất khoảng 20 tỷ USD để xây dựng một nhà máy điện than với các thiết bị thu hồi Carbon bằng cách sử dụng 40% năng lượng sản xuất, chi phí đường ống sẽ chiếm khoảng 1,7 triệu USD/1km.

5.Điều này đã được thực hiện như thế nào ?

Cô lập Carbon chắc chắn là một phương pháp hữu hiệu cho việc giảm phát thải, ước tính sẽ có khoảng 3000 tấn CO2 cần lưu trữ. Trên thế giới có nhiều quốc gia phát triển các dự án loại này như NaUy và Algieria và đang trong quá trình thực hiện. Nhưng chỉ như vậy chưa đủ, chúng ta cần khoảng 3400 dự án như vậy, và chúng ta đang gặp phải thách thức: vị trí lưu trữ – kỹ thuật áp dụng – ô nhiễm đất, nước, động đất.

_________________________________________________________________________
 Chú giải:

(*)[Wiki] – Hiệu ứng nhà kính khí quyển: Các tia bức xạ sóng ngắn của mặt trời xuyên qua bầu khí quyển đến mặt đất và được phản xạ trở lại thành các bức xạ nhiệt sóng dài. Một số phân tử trong bầu khí quyển, trong đó trước hết là [điôxít cacbon] và hơi [nước], có thể hấp thụ những bức xạ nhiệt này và thông qua đó giữ hơi ấm lại trong bầu khí quyển. Hàm lượng ngày nay của khí đioxit cacbon vào khoảng 0,036% đã đủ để tăng nhiệt độ thêm khoảng 30 °C. Nếu không có hiệu ứng nhà kính tự nhiên này nhiệt độ trái đất của chúng ta chỉ vào khoảng –15 °C.

Có thể hiểu một cách ngắn gọn như sau: ta biết nhiệt độ trung bình của bề mặt trái đất được quyết định bởi cân bằng giữa năng lượng mặt trời chiếu xuống trái đất và lượng bức xạ nhiệt của mặt đất vào vũ trụ. Bức xạ nhiệt của mặt trời là bức xạ có sóng ngắn nên dễ dàng xuyên qua tầng ozon và lớp khí CO2 để đi tới mặt đất, ngược lại bức xạ nhiệt từ trái đất vào vũ trụ là bức sóng dài, không có khả năng xuyên qua lớp khí CO2 dày và bị CO2 + hơi nước trong khí quyên hấp thụ. Như vậy lượng nhiệt này làm cho nhiệt độ bầu khí quyển bao quanh trái đất tăng lên. Lớp khí CO2 có tác dụng như một lớp kính giữ nhiệt lượng tỏa ngược vào vũ trụ của trái đất trên quy mô toàn cầu. Bên cạnh CO2 còn có một số khí khác cũng được gọi chung là khí nhà kính như NOx, Metan, CFC.

Ở thời kỳ đầu tiên của lịch sử trái đất, các điều kiện tạo ra cuộc sống chỉ có thể xuất hiện vì thành phần của điôxít cacbon trong bầu khí quyển nguyên thủy cao hơn, cân bằng lại lượng bức xạ của mặt trời lúc đó yếu hơn đến khoảng 25%. Cường độ của các tia bức xạ tăng lên với thời gian. Trong khi đó đã có đủ cây cỏ trên Trái Đất, thông qua sự quang hợp, lấy đi một phần khí điôxít cacbon trong không khí tạo nên các điều kiện khí hậu tương đối ổn định.
(**)[Wiki] –  Hiệu ứng nhà kính nhân loại: Từ khoảng 100 năm nay con người tác động mạnh vào sự cân bằng nhạy cảm này giữa hiệu ứng nhà kính tự nhiên và tia bức xạ của mặt trời. Sự thay đổi nồng độ của các khí nhà kính trong vòng 100 năm lại đây (điôxít cacbon tăng 20%, mêtan tăng 90%) đã làm tăng nhiệt độ lên 2 °C. Không nên nhầm lẫn hiệu ứng nhà kính nhân loại với việc làm tổn thất đến lớp khí ôzôn ở tầng bình lưu cũng do loài người gây ra.

  (***)(CSS): Carbon capture and sequestration/storage – Hấp thụ/ cô lập/ lưu trữ carbon

 (****) Capture Carbon: Tạm dịch là thu hồi Carbon

Thái Linh – Kienviet.net (Dịch từ Ecofriend)