Giải pháp khí hậu mới: Công nghệ thu hồi trực tiếp CO2 từ không khí

Nhà máy loại bỏ carbon Mammoth của Climeworks ở Iceland (Ảnh: Hieda Helgadottir/Bloomberg)

Loại bỏ lượng khí thải carbon dioxide (CO2) từ các quy trình công nghiệp và năng lượng toàn cầu là một công việc to lớn. Quá trình này đang gặp rất nhiều sự chậm trễ. Việc triển khai năng lượng tái tạo cần phải được tăng tốc. Lưới điện bị tắc nghẽn, tăng trưởng doanh số bán xe điện đã chững lại, trong khi đó, máy bơm nhiệt gia đình vẫn còn trong giai đoạn ban đầu.

Các vấn đề trong quá trình chuyển đổi - cũng như thực tế là một số khí thải sẽ rất khó để loại bỏ hoàn toàn - đang thúc đẩy sự quan tâm đối với việc thu giữ CO2 trực tiếp từ không khí (DAC), một công nghệ non trẻ giúp hút CO2 trực tiếp ra khỏi không khí và lưu trữ dưới lòng đất.

Công nghệ này hoạt động như thế nào?

Về cơ bản, DAC là một giải pháp khá đơn giản, chỉ yêu cầu các bộ phận mô-đun chứa quạt và bộ lọc. Quạt hút không khí vào thông qua bộ lọc, giúp thu giữ các phân tử CO2. Bộ lọc có thể là một vật liệu rắn hoặc dung dịch hóa học liên kết với CO2 và khi không thể hấp thụ được nữa thì có thể đun nóng để giải phóng khí.

Ngày nay, phần lớn CO2 thu được được sử dụng trực tiếp - chẳng hạn như để sản xuất đồ uống có ga. Khi khối lượng khí tăng lên, CO2 dự kiến ​​sẽ được vận chuyển đến các cơ sở lưu trữ cố định, chẳng hạn như các mỏ khí đã cạn kiệt.

Ưu và nhược điểm của DAC là gì?

Điểm hấp dẫn của DAC là công nghệ này có thể được triển khai ở những nơi có điều kiện thuận lợi nhất, không cần diện tích đất rộng lớn và không yêu cầu trang bị thêm nhà máy hoặc cấu hình lại các quy trình công nghiệp. Giải pháp này cũng có thể là một trong số ít cách để bù đắp cho lượng khí thải không thể tránh khỏi.

Tuy nhiên, nhược điểm lớn nhất của DAC là chi phí hiện tại cực kỳ đắt đỏ. Chi phí thu giữ carbon trực tiếp từ không khí và sau đó tiến hành lưu trữ dao động ở mức khoảng 1.000 USD/tấn CO2. Đặt trong bối cảnh hiện nay, giấy phép phát thải CO2 ở châu Âu có giá dưới 100 USD/tấn. Điều đó phần nào phản ánh chuỗi cung ứng quạt và bộ lọc còn mới mẻ, khiến bộ sản phẩm này trở nên đắt đỏ. DAC cũng cần nhiều năng lượng vì nồng độ CO2 trong không khí thấp hơn nhiều so với khí thải từ các cơ sở công nghiệp.

Sơ đồ công nghệ hút CO2 trực tiếp từ không khí (Ảnh FT)

Công nghệ này có cứu được hành tinh?

Vai trò trong tương lai của DAC sẽ phụ thuộc vào sự thay đổi chi phí của công nghệ này. Nhiều chuyên gia hy vọng rằng chi phí này có thể giảm đáng kể khi DAC được sử dụng rộng rãi hơn. Ví dụ, chi phí vốn của quạt và bộ lọc chiếm 330 USD/tấn CO2 thu được, tương đương khoảng 1/3 tổng chi chí.

Một chuỗi cung ứng được mở rộng quy mô lớn có thể giúp giá giảm xuống một phần. Điện rẻ hơn, khi năng lượng tái tạo trở nên phổ biến hơn, cũng sẽ giúp giảm bớt gánh nặng chi phí. Thật vậy, có nhiều hy vọng rằng DAC có thể sẽ giảm xuống còn 100 - 150 USD/tấn CO2 - mức giá chấp nhận được.

Điều đó tạo điều kiện cho DAC trở thành ứng viên tiềm năng trong việc giảm một lượng lớn khí thải CO2. Hội đồng liên chính phủ về biến đổi khí hậu, cơ quan khoa học khí hậu của Liên hợp quốc, thừa nhận rằng, để hạn chế hiện tượng nóng lên toàn cầu ở mức 1,5°C so với mức tiền công nghiệp, các công ty sẽ cần loại bỏ từ 100 tỷ đến 1.000 tỷ tấn CO2 khỏi khí quyển trong thế kỷ này. Hiện nay, thế giới phát thải khoảng 37 tỷ tấn CO2 mỗi năm.

Công nghệ này đã phát triển đến đâu?

DAC dù chỉ là công nghệ mới nổi nhưng đã đi vào hoạt động và đang phát triển. Nhà máy lớn nhất thế giới hiện nay thu hồi 36.000 tấn CO2/năm - gần bằng lượng khí thải của 4.500 hộ gia đình ở Anh. Nhà máy này được khánh thành bởi công ty khởi nghiệp Climeworks của Thụy Sĩ ở Iceland vào tháng 5. Theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), hiện có 130 dự án DAC đang được triển khai, ở các giai đoạn phát triển khác nhau, bao gồm cả giai đoạn ý tưởng.

Ai hưởng lợi và ai chịu thiệt?

Mặc dù DAC sẽ không bao giờ cạnh tranh được với việc thay thế nhiên liệu hóa thạch bằng năng lượng tái tạo trong phần lớn hệ thống điện, nhưng ở mức độ nào đó, DAC có thể trở nên rẻ hơn so với một số lựa chọn khử carbon phức tạp hơn.

Lấy ví dụ về nhiên liệu hàng không xanh. Nhiên liệu này được tạo ra bằng cách kết hợp “hydro xanh” - được tách khỏi nước bằng điện tái tạo - với CO2 thu được từ sinh khối hoặc trực tiếp từ không khí. Tuy nhiên, theo ước tính hiện tại, những “nhiên liệu điện tử” như vậy có thể sẽ đắt gấp đôi so với DAC.

Ngoài ra, việc DAC phụ thuộc vào nguồn điện sạch để cung cấp năng lượng cho các quạt và làm nóng bộ lọc khi các quốc gia có nhiều ánh sáng mặt trời, gió, hoặc trong trường hợp của Iceland là năng lượng địa nhiệt, sẽ có xu hướng thu hút đầu tư vào công nghệ này.

Ai đang đầu tư vào công nghệ này?

Một nhà đầu tư đáng chú ý là 1PointFive, công ty con của công ty dầu mỏ Occidental của Mỹ, công ty đã công bố xây dựng nhà máy DAC công suất 500.000 tấn/năm. Công ty kỳ vọng nhà máy này sẽ đi vào hoạt động vào giữa năm 2025.

Vào đầu tháng này, Occidental đã đạt được một thỏa thuận với tập đoàn công nghệ Microsoft trị giá hàng trăm triệu đô la nhằm cung cấp 500.000 tín chỉ carbon trong 6 năm.

Ả Rập Xê Út sẵn sàng thu hồi CO2 từ khí đốt bán ra

Iceland vận hành nhà máy thu hồi CO2 thứ hai

Thu hồi và tăng giá trị CO2: Hướng đi tiếp theo cho 2 lĩnh vực then chốt

Nh.Thạch

AFP