Sau năm 2050, chúng ta còn phải nâng hiệu suất lên gấp đôi. Hiện tại, giải pháp nhanh và mạnh nhất là hút lọc CO2 bằng phương pháp DAC. Có điều, cần tới 30.000 nhà máy DAC (Direct Air Capture) công suất lớn, ước tính tốn 15.000 tỷ đô la.
Lọc CO2 trực tiếp
Kể từ khi Thỏa thuận Paris được ký vào năm 2015, thế giới đã có nhiều nỗ lực giảm thiểu CO2. Giải pháp phổ biến nhất là trồng rừng, nhưng cách thức “xanh” này vẫn tiềm ẩn không ít rủi ro.
Thứ nhất, trồng rừng cần không gian và thời gian. Nó đòi hỏi đầu tư lớn, có khả năng sẽ đẩy giá lương thực lên gấp 5 lần.
Thứ hai, ngay cả khi phủ xanh hết Trái đất, rừng cũng chỉ hấp thụ được 30% lượng khí thải hàng năm cần xử lý. Thứ ba, bản thân thực vật là “thùng chứa CO2”. Nếu không được giải quyết đúng cách khi chết, chúng sẽ quay ngược lại gây hại lên con người.
“Nhân loại cần giải pháp nhanh mạnh, quyết liệt hơn”, Steve Oldham (Mỹ) khẳng định. Ông giới thiệu sáng kiến của Công ty Carbon Engineering: Nhà máy DAC, loại bỏ CO2 bằng phương pháp trực tiếp hút lọc không khí (Direct Air Capture - DAC).
Phương pháp DAC được phát kiến vào năm 1999. Nó vận hành theo nguyên lý hút không khí, dẫn vào môi trường kiềm, cô lập và nén bảo quản CO2.
Nhà máy DAC thử nghiệm được xây dựng ở Squamish, British Columbia, Canada. Nó được lắp đặt hàng loạt ống quạt khổng lồ trên mái, hút không khí xung quanh. Hiện tại, CO2 chiếm khoảng 0,04% không khí. Ống quạt của Carbon Engineering kết nối với hệ thống lọc bao gồm 3 buồng. Buồng thứ nhất chứa dung dịch kiềm kali hydroxit (KOH). Khi không khí đi qua, KOH phản ứng với CO2, tạo thành kali bicacbonat (KHCO3).
KHCO3 tạo thành được dẫn đến buồng thứ 2 có chứa canxi hydroxit (Ca(OH)₂). Nó phản ứng, tạo thành đá vôi và bị tống hết vào buồng thứ 3. Trong buồng thứ 3, đá vôi bị nung nóng phân hủy, tạo ra CO2 tinh khiết. DAC tái chế dư lượng chất xúc tác, hình thành vòng phản ứng khép kín và lặp lại. Nó thu giữ CO2 mà không phát chất thải.
“Chúng ta đang khốn khổ vì biến đổi khí hậu và nguyên nhân của nó là sự dư thừa CO2” - Oldhamphát biểu - “Nhưng với nhà máy DAC, bạn có thể lọc sạch loại khí thải này ở bất cứ nơi đâu và bất kỳ lúc nào”.
Chi phí “khủng”
Thế giới đang phát thải khoảng 36 tỷ tấn CO2/năm. “Muốn tránh khỏi nguy cơ nóng lên toàn cầu, chúng ta cần thành công loại bỏ 10 tỷ tấn CO2/năm”, nhà sinh thái Jane Zelikova (Ukraine) cho biết.
Để loại bỏ 10 tỷ tấn CO2/năm, cần một hệ thống DAC tỏa rộng, với tổng số nhà máy lên đến 30.000. Mỗi năm, ba vạn nhà máy này đòi hỏi 4 triệu tấn KOH. Chúng cũng cần nguồn năng lượng khổng lồ để vận hành, ước tính sẽ chiếm tới 1/6 tổng năng lượng toàn cầu.
Chi phí xây dựng một nhà máy DAC là 500 triệu USD. Với 30.000 nhà máy, nhân loại phải bỏ ra 15.000 tỷ USD. “Chúng ta cần phải lọc gấp 800 tỷ tấn CO2 ra khỏi bầu khí quyển”, Oldham kêu gọi. Gần đây, nhiều nhà hảo tâm và tập đoàn lớn bày tỏ sự ủng hộ với DAC.
Tỷ phú kiêm nhà từ thiện Elon Musk (Mỹ gốc Nam Phi) cam kết trích 100 triệu USD, phát triển công nghệ thu giữ CO2 theo phương pháp này. Microsoft, United Airlines, ExxonMobil… cũng nhiệt tình đầu tư hàng tỷ USD.
Cho đến lúc này, các ước tính về chi phí thu giữ CO2 trong không khí đều rất đắt. Nó dao động trong khoảng 100 - 1.000 USD/tấn. Oldham tin tưởng, công nghiệp DAC sẽ giúp hạ xuống chỉ còn 94 USD/tấn.
Ván cược lớn
Nhân loại xem CO2 như kẻ thù, muốn xóa sổ khỏi bầu khí quyển. Bạn có biết, trên lĩnh vực kinh doanh, CO2 nén còn là một mặt hàng giá trị không? Tại Thụy Sĩ, Climeworks (một trung tâm thu giữ CO2) đang nén CO2 với hiệu suất 900 tấn/năm. Họ bán nó cho các nhà kính trồng rau tăng năng suất cây trồng.
Tiếc rằng, khách hàng tiềm năng nhất của CO2 nén là công nghiệp nhiên liệu hóa thạch - lĩnh vực phát thải CO2 khủng khiếp nhất. Dầu mỏ là nguồn năng lượng hữu hạn, nhưng có thể tái tạo bằng cách bổ sung CO2.
Tại Texas, Mỹ, Công ty dầu khí Occidental Petroleum đã ký hợp đồng với Carbon Engineering, xây dựng một nhà máy DAC quy mô lớn. Họ đặt mục tiêu lọc và tận dụng 50 triệu tấn CO2/năm, dùng vào mục đích tăng cường tái tạo nguồn dầu.
Lẽ dĩ nhiên, lượng CO2 này sẽ tái phát thải trong dầu mới. Nó khiến nỗ lực loại bỏ CO2 thành ra “bằng hòa”. “Chúng ta phải thừa nhận, DAC là giải pháp tốn kém”, doanh nhân kiêm nhà văn Chris Goodall (Anh) lên tiếng. Vấn đề là nhân loại lại cần gấp rút giải quyết lượng CO2 dư thừa. Nếu chậm trễ, chúng ta có thể phải trả giá đắt.
Tổn thất do thiên tai từ biến đổi khí hậu vô cùng trầm trọng. Nó thậm chí có khả năng vượt qua số tiền phải chi để vận hành DAC gấp nhiều lần. Càng đắn đo, trì hoãn thì càng không khống chế nổi lượng CO2 gia tăng. Vai trò của DAC là kiểm soát khí thải. Vì ngày mai, nhân loại có lẽ đành phải chấp nhận chịu đựng tốn kém hôm nay.
Trong trường hợp không thể kinh doanh, Iceland đề xuất khoáng hóa. Họ thành công bằng cách hòa CO2 vào nước, bơm xuống lớp đá bazan trong lòng đất sâu từ 500 - 600m. Sau khoảng 2 năm, CO2 tự biến đổi thành canxit (đá vôi).
Thời gian chờ khoáng hóa, CO2 lẫn trong nước. Nước chứa CO2 nặng hơn bình thường, chìm xuống sâu nên không ảnh hưởng tới chất lượng nước nổi. Nói cách khác, khoáng hóa CO2 bảo đảm an toàn sinh thái.
