Các nhà máy thu khí trực tiếp kiểu này được nhiều nhà lãnh đạo và tập đoàn khổng lồ trên thế giới, đặc biệt là Microsoft, quảng bá mạnh mẽ với hy vọng có thể xóa bỏ khí thải nhà kính mà họ tạo ra.
Cách làm độc đáo
Nhà máy do Công ty Climeworks của Thụy Sĩ xây dựng và được một nhà máy điện địa nhiệt gần đó cung cấp năng lượng. Climeworks cũng có kế hoạch giữ lượng CO2 thu được để tạo thành đá bazan cách nhà máy địa nhiệt 3km. Kế hoạch lưu trữ này có khả năng bỏ qua việc phải dùng những đường ống dẫn khí CO2 mới gây tranh cãi.
Giám đốc Nghiên cứu David Morrow của Viện Luật và Chính sách loại bỏ carbon của Đại học Hoa Kỳ (Mỹ) cho biết: “Tôi nghĩ đây sẽ là một thử nghiệm thú vị, nhưng nó cũng là một bước tiến đáng kể trong kế hoạch lớn”.
Nhà máy của Climeworks thu nhận không khí trực tiếp có tên là Ocra (theo tiếng Iceland có nghĩa là năng lượng). Nó có thể hút bớt 4.000 tấn CO2 hàng năm, tương đương với lượng CO2 của 790 ô tô chở khách xả ra mỗi năm.
Nhà máy mới này nhỏ gọn một cách đáng ngạc nhiên. Nó giống như một chiếc container mở ra một bên và để lộ 12 chiếc quạt khổng lồ. Về cơ bản, nhà máy chỉ là 8 container như vậy, xếp chồng lên nhau theo từng đôi.
Climeworks sử dụng một phương pháp gọi là thu khí trực tiếp để bẫy CO2. Không khí được quạt hút sẽ đi qua một bộ hấp thụ đặc biệt để giữ lại CO2.
Nói với hãng tin The Verge, Climeworks không thông tin quá chi tiết về cách bộ lọc hoạt động ngoài việc cho biết sử dụng một cơ sở để hút CO2 có tính axit nhẹ. Khi bộ lọc đã bão hòa hoàn toàn, bước 2 được thực hiện, theo đó bộ lọc được làm nóng lên khoảng 100 độ C và giải phóng CO2 đã thu được.
CO2 được tách khỏi không khí, đi qua các đường ống dẫn đến một tòa nhà liền kề để được lưu trữ vĩnh viễn. Tại đây, CO2 được trộn với rất nhiều nước (khoảng 27 tấn nước cho 1 tấn CO2) tạo thành hỗn hợp như bùn, sau đó, nó sẽ di chuyển vài trăm mét trước khi được bơm sâu vào lòng đất. Nước có carbon này phản ứng với đá bazan, tạo ra khoáng chất cabonat và trong 2 năm sẽ trở thành đá rắn.
Climeworks đã hợp tác với Công ty Carbfix để giữ CO2 thu được một cách an toàn trong cách thành tạo đá bazan của Iceland. Hai công ty đã thực hiện công việc này trong một dự án thử nghiệm, nhưng Orca là hoạt động quy mô thương mại đầu tiên của họ.
Những chiếc quạt khổng lồ để hút khí CO2.
Chi phí quá cao
Hai nhà máy thu khí trực tiếp quy mô thương mại khác của Climeworks biến CO2 thành một sản phẩm được sử dụng làm phân bón hoặc trong đồ uống có ga nhưng CO2 đó thoát trở lại khí quyển tương đối nhanh.
Tuy nhiên, khi bị giữ trong đá, Carbfix cho rằng, CO2 mà Orca thu được có thể được cô lập một cách an toàn trong hàng nghìn năm. Trong khi đá bazan tương đối phổ biến trên khắp thế giới, Iceland có hoạt động núi lửa đặc biệt thích hợp để lưu trữ CO2 vì nó có đá bazan non hơn nên xốp hơn, tạo nhiều ngóc ngách để lưu trữ CO2 tốt hơn.
Bằng cách bố trí Orca ở gần kề nơi CO2 được lưu giữ, hoạt động này sẽ tránh được một trong những cạm bẫy tiềm ẩn khi loại bỏ CO2. Đó là tạo ra một mạng lưới đường ống mới để vận chuyển CO2 đã thu được.
Hiện, đã có một số đường ống chuyển CO2 có thể bắn vào lòng đất nhằm tạo ra lượng dầu dự trữ. Tuy nhiên, một đường ống như vậy đã bị vỡ vào năm ngoái ở Mississipi (Mỹ), khiến cư dân của một cộng đồng nhỏ phải nhập viện.
Lợi thế khác về vị trí của nhà máy Orca là nó gần một nhà máy năng lượng địa nhiệt - cung cấp cho Orca nhiệt thải và năng lượng tái tạo liên tục. Cùng với quy trình thu khí trực tiếp vững chắc của Climeworks, điều này mang lại cho Orca một lợi thế so với các đối thủ cạnh tranh.
Ngay cả những nhà máy thu khí trực tiếp lớn hơn cũng được lên kế hoạch đưa vào hoạt động ở Texas (Mỹ) và Scotland trong những năm tới, nhưng những nhà máy này sử dụng một quy trình lọc khác đòi hỏi nhiều nhiệt và năng lượng hơn. Do đó, họ có thể dựa vào sự kết hợp của năng lượng tái tạo và khí tự nhiên.
Chi phí là một trở ngại khác khiến ngành công nghiệp thu khí trực tiếp không phát triển đủ mạnh để có thể loại bỏ lượng lớn khí thải gây hiệu ứng nhà kính toàn cầu. Microsoft và các công ty khác có thể mua khí CO2 mà Climeworks thu được với giá khoảng 600 USD một tấn, bù đắp một tấn khí ô nhiễm của họ tạo ra.
Trong năm tài chính 2020 của mình, Microsoft chịu trách nhiệm tương đương 11.164.000 mét khối CO2. Nhân con số đó với 600 USD và Microsoft sẽ phải đối mặt với hóa đơn gần 6,7 tỷ USD cho khí ô nhiễm thải ra một năm.
Trừ khi giá thành có thể giảm nhiều, nếu không công nghệ trên sẽ không có nhiều ý nghĩa về mặt tài chính để đối phó với biến đổi khí hậu theo cách trên.
Một số nhà môi trường lo ngại rằng, việc tập trung vào xây dựng công nghệ này có thể sẽ lấy đi tài nguyên của các giải pháp khí hậu khác, đồng thời gây áp lực khiến các công ty phải từ bỏ việc đốt nhiên liệu hóa thạch.
