Công nghệ CCS có thể cứu hành tinh xanh

Trải qua nhiều thập kỷ, các nỗ lực cứu trái đất trước những mối nguy do tình trạng ấm lên toàn cầu đều bất lực trước tốc độ xả thải carbon vào khí quyển gia tăng.

Phát triển công nghệ thu hồi và lưu trữ carbon (CCS) từ bầu khí quyển đang là giải pháp tình thế được một số quốc gia theo đuổi, với mong muốn góp phần ngăn chặn tình trạng biến đổi khí hậu.

Hội nghị lần thứ 27 Các bên tham gia công ước khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu (COP27) đang diễn ra ở Ai Cập tiếp tục gióng lên những hồi chuông cảnh báo về tình trạng biến đổi khí hậu. Đáng chú ý là phát biểu của Tổng thư ký Liên hợp quốc (LHQ) António Guterres nhấn mạnh, dù các hội nghị khí hậu đã kéo dài nhiều thập kỷ nhưng những tiến bộ đạt được trong tiến trình này không đủ cứu trái đất thoát khỏi tình trạng nóng lên quá mức khi mà các quốc gia hành động quá chậm hoặc còn lưỡng lự.

Khí thải nhà kính tiếp tục tăng, nhiệt độ toàn cầu vẫn không ngừng tăng lên và trái đất đang di chuyển ngày càng nhanh đến những điểm giới hạn mà khí hậu sẽ biến đổi một cách không thể đảo ngược. Ông Guterres cảnh báo “thế giới đang đạp chân ga lao trên cao tốc dẫn tới địa ngục khí hậu”.

Hệ thống thu hồi và lưu trữ carbon ở Iceland. Ảnh: businessgreen.com

Trước sự ì ạch của các quốc gia trong việc thực thi những cam kết cắt giảm khí thải gây hiệu ứng nhà kính cũng như sự chậm trễ trong thực hiện cam kết hỗ trợ tài chính của các nước giàu cho các nước đang phát triển, giới khoa học trong nhiều năm qua đã phát triển công nghệ CCS nhằm khử CO₂ trong bầu khí quyển.

Công nghệ này không mới mẻ gì nhưng để chứng minh là một giải pháp cho bài toán biến đổi khí hậu thì cần có thêm nhiều thời gian để kiểm chứng. Được sử dụng ở Mỹ từ thập niên 1970, công nghệ CCS hiện thu giữ và lưu trữ chỉ 0,1% lượng khí thải carbon toàn cầu hằng năm.

Nhưng trong tình thế cấp bách, thế giới cũng đang chứng kiến một hướng đi rõ ràng là phát triển và mở rộng hơn nữa các hệ thống CCS ở những khu vực tiềm năng nhằm loại bỏ lượng CO₂ khỏi bầu khí quyển được chừng nào hay chừng đó.

Mục tiêu trung hòa khí hậu vào năm 2050 càng thúc bách việc thu giữ và lưu giữ carbon tăng nhanh về quy mô và số lượng. Công nghệ thu giữ carbon rõ ràng là cần thiết phải được phát triển trên quy mô lớn nhằm hạn chế mức cảnh báo tăng nhiệt toàn cầu trong thế kỷ này ở mức 1,5 độ C so với nhiệt độ thời kỳ tiền công nghiệp và chống lại mọi tác động thảm khốc của tình trạng biến đổi khí hậu. Nhất là trong bối cảnh nhu cầu phục hồi kinh tế hậu Covid-19 trên thế giới gia tăng mạnh mẽ, việc cắt giảm lượng khí phát thải gây hiệu ứng nhà kính vào môi trường là điều gần như không tưởng.

Hiện nay, công nghệ thu giữ carbon phổ biến nhất là sử dụng dung môi để hấp thụ CO₂ và thải ra các khí khác ít độc hại hơn. Đây là thế hệ tiếp theo của công nghệ thu giữ carbon được các nhà khoa học nghiên cứu phát triển, bằng cách sử dụng các vật liệu hấp thụ rắn và màng. Những vật liệu này đòi hỏi ít năng lượng hơn và đang được sử dụng tại một số nơi có lượng khí thải CO₂ tập trung.

Nhóm nhà nghiên cứu của Đại học Colorado Boulder (Mỹ) đã phát triển một công cụ mới có thể dẫn đến các công nghệ hiệu quả và rẻ hơn để thu giữ CO₂ từ khí quyển và chuyển đổi chúng thành chất có lợi, như nhiên liệu hoặc vật liệu xây dựng. Nghiên cứu này sử dụng các phương pháp điện hóa giúp giải phóng những cơ sở thu giữ carbon khỏi bị ràng buộc với những nơi có lượng khí thải tập trung, mà cho phép những cơ sở này tồn tại ở hầu hết mọi nơi.

Còn tại Iceland, doanh nghiệp Carbfix đã xây dựng 3 chiếc vòm thép tại khu vực Tây Nam lạnh giá, bên trong có đường ống dẫn khí CO₂ xuống thẳng dưới lòng đất ở độ sâu 800m. Các trạm thu hồi CO₂ này sẽ hoạt động như túi lọc khí khổng lồ, lọc CO₂ từ không khí, nước, hoặc lấy trực tiếp từ nguồn thải. Hệ thống này ở Iceland dự kiến sẽ hoàn thiện vào năm 2030 để sẵn sàng đón những chuyến tàu chở CO₂ từ khắp nơi trên thế giới, mở ra một lĩnh vực kinh doanh mới thu lợi nhuận lớn cho nước này.

Ngoài ra cũng phải kể tới hệ thống lọc CO₂ được cho là lớn nhất thế giới của công ty Thụy Sĩ Climeworks đi vào hoạt động hồi tháng 9 vừa qua. Hệ thống của Climeworks mỗi năm có thể loại bỏ 4.000 tấn CO₂ khỏi bầu không khí. Nếu hệ thống của Climeworks được mở rộng theo kế hoạch, số lượng CO₂ được thu gom và lưu trữ có thể lên tới vài triệu tấn mỗi năm.

Tiềm năng lớn để áp dụng công nghệ CCS tại các khu vực khác là miền Bắc nước Đức, Ấn Độ và Mỹ. Hiện một dự án tương tự đã được triển khai ở Đông Nam bang Washington của Mỹ.

Tuy nhiên, công nghệ CCS vẫn gây tranh cãi ở nhiều nơi bởi các nguy cơ tiềm ẩn, bao gồm khả năng CO₂ thoát ngược trở lại bề mặt trái đất. Theo một nghiên cứu, trong vòng hai năm kể từ khi được lưu giữ dưới lòng đất, khí CO₂ sẽ hóa khoáng. Bên cạnh đó, chi phí quá cao và ai là người trả nó cũng được coi là một trong những lý do khiến CCS không thể mở rộng quy mô đáng kể hơn.