Những công nghệ mới giúp thanh lọc khí CO2 khỏi bầu khí quyển

Theo các nhà khoa học, chống biến đổi khí hậu không chỉ cần hạn chế lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính mà phải bao gồm việc phát triển những công nghệ lọc bỏ khí cácbon điôxít (CO₂) khỏi bầu khí quyển. Dự án Năng lượng và Khí hậu Toàn cầu (GCEP) do hai nhà khoa học Chris Field và Jennifer Milne ở Đại học Stanford (Mỹ) dẫn đầu đã ra đời nhằm tìm kiếm và giới thiệu các giải pháp và công nghệ hạn chế lượng khí thải CO₂, điển hình là các giải pháp sau đây:

1. BECCS

Theo nhà phân tích năng lượng Jennifer Milne, một trong những công nghệ hứa hẹn nhất hiện nay là BECCS – hệ thống tổng hợp năng lượng sinh học bằng cách thu hồi và lưu trữ khí CO₂. Cụ thể, một hệ thống BECCS thông thường hoạt động bằng cách chuyển đổi nhiên liệu sinh học có nguồn gốc động thực vật (biomass – gồm trấu, mạc cưa, gỗ vụn, rơm rạ, phân súc vật…) thành điện, các sản phẩm hóa học hoặc nhiên liệu như xăng ethanol. Toàn bộ khí CO₂ được thải ra trong suốt quá trình này được thu giữ lại thay vì thoát ra bầu khí quyển như thông thường.

Mỗi ngày, hệ thống BECCS giúp thu giữ khoảng 1.100 tấn CO₂ và cất trữ trong lớp sa thạch nằm sâu khoảng 2.100 mét dưới lòng đất. Theo ước tính của các chuyên gia, công nghệ BECCS có thể thu được hơn 1 triệu tấn khí thải CO₂/năm - tương đương với việc loại bỏ lượng khí thải do 200.000 chiếc xe tạo ra. Hiện có 16 dự án BECCS đang được phát triển trên khắp thế giới. Ngoài ra, công nghệ BECCS cũng có thể được ứng dụng cho các nhà máy điện, nhà máy giấy, nhà máy chế tạo xăng sinh học ethanol và nhiều cơ sở sản xuất khác.

2. Than nhiệt phân (biochar)

Vườn trồng cải dùng than nhiệt phân vừa giảm phát
thải CO₂ vừa tăng năng suất cây trồng và cải tạo đất

Than nhiệt phân là một phụ phẩm thực vật tương tự như than củi và có thể được làm từ vỏ trấu, vỏ quả hạch, gỗ vụn, mạc cưa… Loại than (sản xuất bằng phương pháp đốt trong lò hiếm khí) giàu carbon này có thể được đưa vào đất để dùng như phân bón. Ở bang Minnesota (Mỹ), loại than nhiệt phân làm từ vỏ quả hạch đã được dùng để bón phân cho những vườn cải, vừa giúp tăng năng suất cây trồng và cải tạo đất, vừa giảm phát thải khí CO₂ trong ngành nông nghiệp.

Ưu điểm đáng chú ý của biochar là nó đơn giản, dễ thực hiện nên việc triển khai công nghệ này trên phạm vi toàn cầu có thể giúp thu giữ hàng tỉ tấn CO₂ mỗi năm. Tương tự như BECCS, mục đích của việc sử dụng biochar cũng nhằm lưu trữ carbon lâu dài dưới lòng đất thay vì để khi cây cối bị chết và mục rữa, tạo ra khí CO₂ thoát ra bầu khí quyển.

3. Và nhiều sáng kiến giảm thải khí CO₂ khác

Theo báo cáo của GCEP, một hệ thống nông nghiệp có qui mô lớn cũng có thể giảm thiểu lượng phát thải khí CO₂. Đơn cử, bằng cách sử dụng các mô hình trên máy tính, nhà khoa học Jose Moreira tại Đại học Sao Paulo (Brazil) ước tính được trong giai đoạn 1975-2007, hoạt động sản xuất xăng sinh học ethanol từ cây mía đường tại Brazil giúp giảm 1,5 tấn khí CO₂ trên mỗi mét khối ethanol được tạo ra, so với qui trình sản xuất loại xăng thông thường. Điều đó cho thấy phát triển nhiên liệu sạch thay cho các loại nhiên liệu hóa thạch cũng góp phần giảm thải khí CO₂ vào khí quyển.

Ngoài ra, GCEP cũng giới thiệu các sáng kiến thu giữ CO₂ khác, chẳng hạn, nhà khoa học David Keith thuộc Đại học Harvard (Mỹ) đề xuất ý tưởng cho thạch cao và các khoáng chất khác xuống biển để giảm độ axít và phân tách khí CO₂ trong nước biển. Keith cũng đã thành lập một công ty chế tạo hệ thống gọi là "cây nhân tạo" có khả năng thu giữ khí CO₂ trực tiếp từ không khí và vận hành bằng nhiên liệu sinh học.

Được biết, GCEP vừa giới thiệu một giải thưởng quốc tế với tổng trị giá lên tới 6 triệu USD dành cho những sáng kiến hướng tới phát triển các công nghệ lọc bỏ khí CO₂. Theo kế hoạch, danh sách những người được trao thưởng sẽ được công bố vào cuối năm nay.