Khóa CO2 "bẫy" từ không khí vào trong bê-tông
Một công ty khởi nghiệp ở California sử dụng đá để hấp thụ carbon dioxide từ không khí đã hợp tác với một công ty Canada để khoáng hóa khí CO2 thu được vào bê-tông. Đây là sự kết hợp công nghệ đầu tiên có thể cung cấp mô hình mới để chống biến đổi khí hậu trên toàn cầu.
>> Công nghệ sản xuất Bê tông đúc sẵn (Precast Concrete) trong xây dựng
>> Bê tông "siêu thấm" hoạt động như thế nào?
>> Quy trình sản xuất bê tông tươi
Chiếc xe cút kít chở bê-tông mới đổ chứa carbon dioxide thu được ở San Jose, California, Mỹ, ngày 1/2. Ảnh: Reuters
Theo Liên hợp quốc, ngoài việc cắt giảm lượng khí thải hiện tại, việc loại bỏ hàng tỷ tấn carbon dioxide đã có trong khí quyển sẽ là cần thiết để hạn chế biến đổi khí hậu. Để làm được điều đó, cần có hai điều: thứ nhất, thu giữ carbon dioxide bằng thiên nhiên hoặc công nghệ, và thứ hai, khóa nó trong nhiều thế kỷ.
Công ty khởi nghiệp Heirloom Carbon Technologies đã thu được khoảng 30kg CO2 từ không khí xung quanh trụ sở của công ty ở Khu vực Vịnh San Francisco, rồi cung cấp số khí CO2 này cho công ty Central Concrete để kết hợp với các vật liệu đúc nó vào bê-tông. Khối lượng CO2 này tương đương với lượng khí thải từ ống xả khi lái một chiếc xe ô-tô khoảng 120 km.
Một số nhà khoa học cho biết, với nỗ lực chung giữa Heirloom và công nghệ CarbonCure của Canada, đây là lần đầu tiên carbon dioxide được hấp thụ từ khí quyển bằng công nghệ Thu giữ không khí trực tiếp (DAC) và được lưu trữ trong bê-tông, nơi CO2 sẽ tồn tại trong nhiều thế kỷ.
Hỗn hợp chứa carbon dioxide thu được trong một thùng chứa ở San Jose, California, Mỹ. Ảnh: Reuters.
Tiến sĩ Julio Friedmann, nhà khoa học trưởng của Carbon Direct, đơn vị chuyên làm việc với các công ty để quản lý lượng khí thải carbon, cho biết: “Ngày nay, đây là một cách để giảm thiểu đáng kể về lượng khí thải”. Bởi vì bê-tông được sử dụng rộng rãi nên nó có tiềm năng hấp thụ CO2 rất lớn, nếu quá trình này hoạt động hiệu quả và phổ biến trên toàn cầu. Ông nói: “Vấn đề thu giữ CO2 trực tiếp và đúc nó vào bê-tông là một sự kết hợp đáng giá".
Công ty Heirloom nung nóng đá vôi đã nghiền nhỏ để giải phóng CO2 được hấp thụ tự nhiên, sau đó đặt đá đã giải phóng CO2 lên chiếc khay lớn trong ba ngày, nơi chúng hoạt động giống như bọt biển, hấp thụ khí CO2 bằng gần một nửa trọng lượng của chúng. Sau đó, đá được nung nóng để giải phóng khí CO2 thu được, và chu kỳ này được lặp đi lặp lại.
Các thùng chứa carbon dioxide thu được bên cạnh thiết bị thu hồi CO2 CarbonCure. Ảnh: Reuters
"Đá vôi có khả năng tự nhiên là hút carbon ra khỏi bầu khí quyển. Vấn đề là nó hoạt động rất chậm. Vì vậy, những gì chúng tôi làm ở đây chỉ là cung cấp cho nó siêu năng lực để khiến nó hút carbon nhanh hơn rất, rất nhiều", Giám đốc điều hành công ty Heirloom Shashank Samala cho biết.
CarbonCure, công ty công nghệ bê-tông, trộn CO2 với các thành phần bê-tông, biến nó thành một loại khoáng chất giúp bê-tông cứng chắc hơn, cắt giảm nhu cầu sử dụng xi-măng, thành phần có lượng khí thải carbon lớn nhất trong bê-tông.
Một lớp hạt nhỏ của vật liệu có nguồn gốc từ đá vôi trên khay thu giữ carbon tại cơ sở Heirloom Carbon Technologies ở Brisbane, California, Mỹ. Ảnh: Reuters.
Tuy nhiên, việc thu giữ và khóa carbon trên quy mô toàn cầu sẽ không dễ dàng, các công ty như Heirloom sẽ phải xây dựng các nhà máy lớn, đắt tiền để có khả năng thu giữ hàng triệu hoặc hàng tỷ tấn mỗi năm.
Anh Samala cho biết: “Để loại bỏ một tỷ tấn CO2 khỏi không khí, chúng tôi cần khoảng hàng trăm tỷ USD”. Anh đang mong đợi các nhà tài trợ cho năng lượng mặt trời, các tòa nhà, tháp truyền tải và cơ sở hạ tầng khác, cũng sẽ tài trợ cho cơ sở hạ tầng carbon.
Giá thu hồi carbon cũng cần phải giảm. Chính phủ và ngành công nghiệp Mỹ nhận định rằng, 100 USD để thu hồi một tấn carbon dioxide là một mức giá hợp lý để triển khai rộng rãi. Hiện giờ, công ty Heirloom tính chi phí này là khoảng 1.000 USD. Anh Samala hy vọng giá sẽ hạ xuống mức 100 USD vào thời điểm các dự án được mở rộng để thu hồi được hàng triệu tấn CO2 mỗi năm.
Một kỹ thuật viên của Heirloom Carbon Technologies đang làm việc tại phòng thí nghiệm của công ty. Ảnh: Reuters.
Bản thân bê-tông đã gây tranh cãi, đây là vật liệu xây dựng được sử dụng nhiều nhất trên thế giới và chiếm khoảng 8% lượng khí thải carbon dioxide toàn cầu, trong đó có cả chất kết dính chính là xi-măng.
Ông Rob Niven, Giám đốc điều hành CarbonCure cho biết, công nghệ được sử dụng nhiều nhất của CarbonCure đã cắt giảm khoảng 5% khí CO2 trong bê-tông. Công nghệ mới sử dụng nước thải có thể cắt giảm thêm 5-10% nữa.
Việc khó cắt giảm CO2 của bê-tông khiến nó trở thành một nguồn phát ròng khổng lồ với con đường khó khăn để đạt được mức phát thải bằng không mà không tăng giá.
Tuy nhiên, tính phổ biến của bê-tông rất hấp dẫn, hiện có rất ít nơi có thể lưu trữ carbon dioxide một cách an toàn như vật liệu này.
Bà Anu Khan, Phó giám đốc khoa học của nhóm vận động khí hậu Carbon180 cho biết: “Đó là một cách thực sự hoàn hảo để khắc phục tình trạng tắc nghẽn lưu trữ CO2 sau khi sử dụng công nghệ Thu giữ không khí trực tiếp (DAC)".
VLXD.org (TH/ Nhandan)
>> Bê tông "siêu thấm" hoạt động như thế nào?
>> Quy trình sản xuất bê tông tươi
Chiếc xe cút kít chở bê-tông mới đổ chứa carbon dioxide thu được ở San Jose, California, Mỹ, ngày 1/2. Ảnh: Reuters
Theo Liên hợp quốc, ngoài việc cắt giảm lượng khí thải hiện tại, việc loại bỏ hàng tỷ tấn carbon dioxide đã có trong khí quyển sẽ là cần thiết để hạn chế biến đổi khí hậu. Để làm được điều đó, cần có hai điều: thứ nhất, thu giữ carbon dioxide bằng thiên nhiên hoặc công nghệ, và thứ hai, khóa nó trong nhiều thế kỷ.
Công ty khởi nghiệp Heirloom Carbon Technologies đã thu được khoảng 30kg CO2 từ không khí xung quanh trụ sở của công ty ở Khu vực Vịnh San Francisco, rồi cung cấp số khí CO2 này cho công ty Central Concrete để kết hợp với các vật liệu đúc nó vào bê-tông. Khối lượng CO2 này tương đương với lượng khí thải từ ống xả khi lái một chiếc xe ô-tô khoảng 120 km.
Một số nhà khoa học cho biết, với nỗ lực chung giữa Heirloom và công nghệ CarbonCure của Canada, đây là lần đầu tiên carbon dioxide được hấp thụ từ khí quyển bằng công nghệ Thu giữ không khí trực tiếp (DAC) và được lưu trữ trong bê-tông, nơi CO2 sẽ tồn tại trong nhiều thế kỷ.
Hỗn hợp chứa carbon dioxide thu được trong một thùng chứa ở San Jose, California, Mỹ. Ảnh: Reuters.
Tiến sĩ Julio Friedmann, nhà khoa học trưởng của Carbon Direct, đơn vị chuyên làm việc với các công ty để quản lý lượng khí thải carbon, cho biết: “Ngày nay, đây là một cách để giảm thiểu đáng kể về lượng khí thải”. Bởi vì bê-tông được sử dụng rộng rãi nên nó có tiềm năng hấp thụ CO2 rất lớn, nếu quá trình này hoạt động hiệu quả và phổ biến trên toàn cầu. Ông nói: “Vấn đề thu giữ CO2 trực tiếp và đúc nó vào bê-tông là một sự kết hợp đáng giá".
Công ty Heirloom nung nóng đá vôi đã nghiền nhỏ để giải phóng CO2 được hấp thụ tự nhiên, sau đó đặt đá đã giải phóng CO2 lên chiếc khay lớn trong ba ngày, nơi chúng hoạt động giống như bọt biển, hấp thụ khí CO2 bằng gần một nửa trọng lượng của chúng. Sau đó, đá được nung nóng để giải phóng khí CO2 thu được, và chu kỳ này được lặp đi lặp lại.
Các thùng chứa carbon dioxide thu được bên cạnh thiết bị thu hồi CO2 CarbonCure. Ảnh: Reuters
"Đá vôi có khả năng tự nhiên là hút carbon ra khỏi bầu khí quyển. Vấn đề là nó hoạt động rất chậm. Vì vậy, những gì chúng tôi làm ở đây chỉ là cung cấp cho nó siêu năng lực để khiến nó hút carbon nhanh hơn rất, rất nhiều", Giám đốc điều hành công ty Heirloom Shashank Samala cho biết.
CarbonCure, công ty công nghệ bê-tông, trộn CO2 với các thành phần bê-tông, biến nó thành một loại khoáng chất giúp bê-tông cứng chắc hơn, cắt giảm nhu cầu sử dụng xi-măng, thành phần có lượng khí thải carbon lớn nhất trong bê-tông.
Một lớp hạt nhỏ của vật liệu có nguồn gốc từ đá vôi trên khay thu giữ carbon tại cơ sở Heirloom Carbon Technologies ở Brisbane, California, Mỹ. Ảnh: Reuters.
Tuy nhiên, việc thu giữ và khóa carbon trên quy mô toàn cầu sẽ không dễ dàng, các công ty như Heirloom sẽ phải xây dựng các nhà máy lớn, đắt tiền để có khả năng thu giữ hàng triệu hoặc hàng tỷ tấn mỗi năm.
Anh Samala cho biết: “Để loại bỏ một tỷ tấn CO2 khỏi không khí, chúng tôi cần khoảng hàng trăm tỷ USD”. Anh đang mong đợi các nhà tài trợ cho năng lượng mặt trời, các tòa nhà, tháp truyền tải và cơ sở hạ tầng khác, cũng sẽ tài trợ cho cơ sở hạ tầng carbon.
Giá thu hồi carbon cũng cần phải giảm. Chính phủ và ngành công nghiệp Mỹ nhận định rằng, 100 USD để thu hồi một tấn carbon dioxide là một mức giá hợp lý để triển khai rộng rãi. Hiện giờ, công ty Heirloom tính chi phí này là khoảng 1.000 USD. Anh Samala hy vọng giá sẽ hạ xuống mức 100 USD vào thời điểm các dự án được mở rộng để thu hồi được hàng triệu tấn CO2 mỗi năm.
Một kỹ thuật viên của Heirloom Carbon Technologies đang làm việc tại phòng thí nghiệm của công ty. Ảnh: Reuters.
Bản thân bê-tông đã gây tranh cãi, đây là vật liệu xây dựng được sử dụng nhiều nhất trên thế giới và chiếm khoảng 8% lượng khí thải carbon dioxide toàn cầu, trong đó có cả chất kết dính chính là xi-măng.
Ông Rob Niven, Giám đốc điều hành CarbonCure cho biết, công nghệ được sử dụng nhiều nhất của CarbonCure đã cắt giảm khoảng 5% khí CO2 trong bê-tông. Công nghệ mới sử dụng nước thải có thể cắt giảm thêm 5-10% nữa.
Việc khó cắt giảm CO2 của bê-tông khiến nó trở thành một nguồn phát ròng khổng lồ với con đường khó khăn để đạt được mức phát thải bằng không mà không tăng giá.
Tuy nhiên, tính phổ biến của bê-tông rất hấp dẫn, hiện có rất ít nơi có thể lưu trữ carbon dioxide một cách an toàn như vật liệu này.
Bà Anu Khan, Phó giám đốc khoa học của nhóm vận động khí hậu Carbon180 cho biết: “Đó là một cách thực sự hoàn hảo để khắc phục tình trạng tắc nghẽn lưu trữ CO2 sau khi sử dụng công nghệ Thu giữ không khí trực tiếp (DAC)".
VLXD.org (TH/ Nhandan)
