Đã tìm ra cách “khóa” carbon nhanh hơn chống biến đổi khí hậu?

Một biện pháp quan trọng trong cuộc chiến chống lại tình trạng phát thải carbon vào khí quyển, đó là tăng tốc quá trình "khóa" carbon trong nước hoặc đá càng nhanh càng tốt.

Quá trình khóa carbon trong nước hoặc đá được hiểu là quá trình hấp thụ carbon. Sự càng hóa liên quan đến một số phản ứng hóa học phức tạp. Và nghiên cứu mới đây của các nhà khoa học đã phát hiện ra cách tăng tốc phản ứng đó nhanh gấp 500 lần.

Quá trình càng hóa càng diễn ra nhanh, con người càng dễ đối phó với lượng carbon cao trong khí quyển.

Đây chính là biện pháp tháo gỡ những nút thắt bấy lâu mà các nhà khoa học đi tìm. Quá trình càng hóa càng diễn ra nhanh, con người càng dễ đối phó với lượng carbon cao trong khí quyển và tình trạng nóng lên toàn cầu.

Theo ScienceAlert, nghiên cứu cách "khóa" carbon là thành quả hợp tác giữa Viện công nghệ California (Caltech) và ĐH.Nam California (USC). Cảm hứng nghiên cứu xuất phát từ cách đại dương hấp thụ CO₂ trong khí quyển. Trên thực tế, lượng CO₂ trong đại dương nhiều gấp 50 lần so với bầu khí quyển.

Trưởng nhóm nghiên cứu, ông Adam Subhas tin rằng, con người có thể bắt chước cơ chế hóa học của đại dương để bắt giữ và khóa carbon.

Mặc dù CO₂ chuyển động liên tục giữa không khí và nước, tuy nhiên sự kết hợp giữa gió và các nhiễu loạn dưới nước giúp đại dương khóa CO₂ dễ dàng. CO₂ bị "khóa" trong đại dương sẽ dần lắng xuống đáy và bị "vô hiệu hóa" bởi các trầm tích canxi carbonate (CaCO₃). Nhưng quá trình này sẽ phải mất tới hàng ngàn năm.

Lượng CO₂ trong đại dương nhiều gấp 50 lần so với bầu khí quyển.

Trái ngược lại, lượng CO₂ thải vào bầu khí quyển ngày càng gia tăng cũng là nguyên nhân hàng đầu dẫn tới hiện tượng "axit hóa" đại dương. Hiểm họa khôn lường từ axit hóa đại dương có lẽ không cần bàn cãi, bởi đã có rất nhiều rạn san hô chết vì nồng độ axit cao trong nước.

Nghiên cứu của các nhà khoa học Mỹ cũng tập trung tìm hiểu các phản ứng hóa học dẫn tới tình trạng "tẩy trắng" san hô. Trong khi đó, nhiều nghiên cứu trước đây sử dụng phép đo độ pH hoặc đo độ axit để tìm ra tốc độ tan của CaCO₃. Nhưng nghiên cứu mới nhất lại tập trung vào việc đánh dấu đồng vị. Phương pháp này giúp các nhà nghiên cứu có thể theo dõi các phân tử riêng biệt với độ nhạy cao gấp 200 lần so với các phương pháp khác. Kỹ thuật sử dụng trong nghiên cứu giúp quan sát quá trình trung hòa chậm, thực chất là sự chuyển đổi CO₂ và nước thành axit carbonic (H₂CO₃).

Từ những quan sát, các nhà khoa học đã hiểu được cơ chế tăng tốc hấp thụ carbon. Bằng cách bổ sung enzym carbonic anhydrase (enzym giúp cân bằng nồng độ pH trong trong máu người và nhiều loài vật khác), quá trình hấp thụ carbon được đẩy nhanh một cách đáng kể.

Bên cạnh biện pháp giảm phát thải, việc xây dựng những kế hoạch "bắt nhốt" và giảm lượng CO₂ trong khí quyển là một trong những ưu tiên hàng đầu.

Biến CO₂ thành đá cũng là một trong những giải pháp giảm CO₂ trong khí quyển được nhiều nhà khoa học tính đến.

Năm ngoái, các nhà nghiên cứu tại Viện vi sinh vật trên cạn Max Planck, Đức đã tìm hiểu cách thức cải tiến phương pháp sử dụng thực vật để hút carbon khỏi bầu khí quyển. Và nếu nghiên cứu trên của các nhà khoa học Mỹ sớm chứng minh được tính thực tiễn, con người có thể "tự giải cứu" chính mình.

Nghiên cứu đã được đăng tải trên tạp chí PNAS mới đây.