Phát triển "rừng nhân tạo" thu CO2

Khi thế giới ngày càng cố gắng rời xa nhiên liệu hóa thạch, một công ty hàng đầu trong lĩnh vực sản xuất linh kiện gốm cho bộ chuyển đổi xúc tác khí thải ô tô

cũng đang có bước chuyển mình đáng kể. Công ty NGK Insulators, trụ sở tại Nagoya - Nhật Bản, tin rằng công nghệ độc quyền của họ - cấu trúc tổ ong được phủ chất xúc tác để trung hòa các chất ô nhiễm độc hại trong khí thải - có thể được điều chỉnh để thu giữ khí CO2 trực tiếp từ không khí (DAC).

Quy trình DAC được ví như một khu rừng nhân tạo. DAC hút CO2 từ không khí xung quanh thay vì từ các điểm phát thải như nhà máy điện. CO2 được thu giữ có thể lưu trữ dưới lòng đất hoặc chuyển hóa thành các sản phẩm như nhiên liệu tổng hợp, cacbonat khoáng hóa hoặc bê-tông xây dựng.

Tuy được đánh giá là phương pháp đầy hứa hẹn nhưng chi phí cao là một trở ngại đáng kể đối với DAC. Điều này xuất phát từ việc nồng độ CO2 trong không khí thấp, chỉ chiếm khoảng 0,04%, nên đòi hỏi một lượng năng lượng đáng kể để dẫn không khí về các cơ sở DAC, sau đó thu giữ CO2. TS Hidetaka Yamada, công tác tại Trường ĐH Kanazawa, cho biết chi phí thu giữ 1 tấn CO2 có thể lên đến 1.000 USD, trong khi mục tiêu là giảm còn 100 USD.

Trên thế giới, khoảng 150 công ty đang hoạt động trong lĩnh vực DAC, với các cơ sở tại Mỹ, Iceland… Microsoft là một trong những công ty lớn cam kết hỗ trợ công nghệ này khi tuyên bố sẽ mua 500.000 tấn tín chỉ DAC trong vòng 6 năm. Tuy nhiên, đây vẫn là công nghệ rất mới ở châu Á, theo báo The Straits Times, dù một số doanh nghiệp như tập đoàn vận tải Mitsui OSK Lines (Nhật Bản) đã cam kết mua ít nhất 50.000 tấn tín chỉ loại bỏ CO2 trước năm 2030, tương đương 25 triệu USD.

NGK Insulators cho biết nếu triển khai các cấu trúc tổ ong của họ ở quy mô lớn trong máy DAC, lượng CO2 thu giữ được sẽ tăng lên đáng kể so với các phương pháp hiện tại. Tại một buổi họp báo vào đầu tháng 9, ông Masataka Yamashita, Bộ phận Kinh doanh môi trường - Công ty NGK Insulators, giải thích rằng điều quan trọng là phải đưa được lượng CO2 cực nhỏ trong không khí tiếp xúc hiệu quả chất hấp thụ.

Theo ông Yamashita, một mẫu vật liệu tổ ong nhỏ của NGK Insulators có thể cầm trên tay nhưng lại có diện tích bề mặt bên trong tương đương 2 sân bóng đá, cho phép luồng không khí lưu thông mượt mà. So với vật liệu dạng viên đang sử dụng trong các hệ thống DAC, việc phủ vật liệu tổ ong bằng một hợp chất như polyethyleneimine - có khả năng liên kết hóa học với CO2 - sẽ cải thiện đáng kể hiệu suất thu giữ và giảm chi phí.

Là thành viên Liên minh Các nhà lãnh đạo vì khí hậu Nhật Bản (JCLP - gồm 229 doanh nghiệp cam kết hướng tới một xã hội ít phát thải carbon), NGK Insulators đang thử nghiệm thực địa và đặt mục tiêu thương mại hóa công nghệ này vào năm 2030. Công ty cho biết họ có khả năng sản xuất hàng loạt cấu trúc tổ ong DAC tại 11 nhà máy ở 8 quốc gia như: Mỹ, Trung Quốc, Indonesia, Ba Lan… Tuy nhiên, NGK Insulators chưa công bố mức giá cụ thể cho công nghệ của mình.

Theo Bộ Kinh tế, Thương mại và Công nghiệp Nhật Bản (METI), do có địa hình đồi núi, nước này gặp khó khăn trong việc lưu trữ CO2 dưới lòng đất quy mô lớn. Vì vậy, METI đang hướng đến việc phát triển công nghệ trong nước và hợp tác quốc tế để xuất khẩu CO2 sang các quốc gia có điều kiện địa chất phù hợp như Indonesia, Malaysia, Úc... - nơi có những tầng chứa nước muối sâu hàng ngàn mét dưới lòng đất, có thể dùng lưu trữ CO2 lâu dài.