Language
Country/Area
No result found
Công nghệ thu khí trực tiếp: làm thế nào để làm cho tương lai của chúng ta sạch hơn?
Đối mặt với mối đe dọa về hiện tượng nóng lên toàn cầu, các nhà khoa học và kỹ sư đang nỗ lực tìm ra các giải pháp sáng tạo, một trong số đó là công nghệ thu khí trực tiếp (DAC). Công nghệ này chiết xuất carbon dioxide (CO2) trực tiếp từ khí quyển thông qua các quá trình hóa học hoặc vật lý và tìm kiếm các giải pháp lưu trữ hiệu quả. Sự phát triển của DAC không chỉ nhằm thu giữ lượng khí thải carbon từ các nguồn phát thải công nghiệp mà còn giúp làm sạch toàn bộ môi trường và giảm nồng độ carbon dioxide trong khí quyển.
Công nghệ thu giữ không khí trực tiếp (DAC) không chỉ thu giữ carbon dioxide đã có trong khí quyển mà còn đạt được lượng khí thải âm, điều này rất quan trọng để chống lại biến đổi khí hậu.
DAC chủ yếu bao gồm ba giai đoạn: giai đoạn tiếp xúc, giai đoạn bắt và giai đoạn tách. Đầu tiên, hệ thống sử dụng quạt lớn để vận chuyển không khí trong khí quyển đến thiết bị; sau đó, trong giai đoạn thu giữ, CO2 nhanh chóng được kết hợp với dung môi lỏng hoặc chất hấp phụ rắn và cuối cùng, thông qua ứng dụng năng lượng bên ngoài, giai đoạn tách sẽ loại bỏ chất này; CO2 ra khỏi dung môi hoặc chất hấp phụ. Mặc dù quá trình này có vẻ đơn giản nhưng thực tế nó đòi hỏi rất nhiều năng lượng và khiến chi phí vận hành DAC ngày càng tăng.
Tính đến năm 2023, công nghệ DAC vẫn chưa đạt được lợi ích kinh tế và thương mại hóa rộng rãi, đồng thời chi phí trên mỗi đơn vị carbon dioxide thu được cao tới hơn 1.000 USD, cao hơn nhiều so với giá thị trường. Vì vậy, việc áp dụng rộng rãi DAC vẫn cần có sự hỗ trợ về chính sách và đổi mới công nghệ.
Nhiều chuyên gia dự đoán rằng nếu công nghệ DAC có thể được thương mại hóa thành công thì nó sẽ có tiềm năng chống lại biến đổi khí hậu và nâng cao nhận thức cộng đồng.
Tác động môi trường của công nghệ DAC là trọng tâm của cuộc thảo luận. Những người ủng hộ tin rằng công nghệ này là một phương tiện quan trọng để chống lại biến đổi khí hậu toàn cầu và có thể giúp thế giới đạt được các mục tiêu của Thỏa thuận Paris, tuy nhiên, những người phản đối cho rằng việc dựa vào công nghệ này sẽ gây lãng phí tài nguyên và có thể trì hoãn sự chú ý đến các biện pháp giảm phát thải; .
Về mặt kỹ thuật, có nhiều lựa chọn về vật liệu thu giữ được sử dụng trong DAC, bao gồm chất hấp phụ rắn và dung môi lỏng. Nhiều giải pháp DAC thương mại sử dụng hợp chất amino hoặc dung môi kiềm để hấp thụ CO2. Lấy natri hydroxit làm ví dụ, nó phản ứng với CO2 để tạo thành natri cacbonat ổn định, sau đó được đun nóng để thu được dòng CO2 tinh khiết.
Người ta ước tính rằng việc thu giữ 330 triệu tấn CO2 từ khí quyển sẽ cần 300 km khối nước mỗi năm, đặt ra những thách thức mới trong bối cảnh tình trạng thiếu nước ngày càng gia tăng trên toàn cầu.
Hiện nay, có nhiều hướng thăm dò khác cho công nghệ DAC như công nghệ hấp phụ sốc điện và tách màng. Những công nghệ này đều mang lại cho DAC tiềm năng liên tục đổi mới và nâng cao hiệu quả. Đặc biệt gần đây, Carbon Collect Limited của Ireland đã phát triển một thiết bị có tên MechanicalTree™ sử dụng năng lượng gió để thu giữ CO2 một cách thụ động, giúp giảm đáng kể chi phí năng lượng.
Về mặt ứng dụng, tiềm năng của DAC là rất lớn, từ việc tăng cường khai thác dầu khí, sản xuất nhiên liệu tổng hợp và thậm chí cả tăng trưởng cây trồng trong nông nghiệp. Những nhu cầu ứng dụng khác nhau này có các yêu cầu khác nhau về nồng độ CO2 thu được và nhu cầu thu giữ so với CO2 trong không khí với độ tinh khiết thấp hơn 0,04% chắc chắn sẽ làm tăng khó khăn và chi phí sản xuất.
Tuy nhiên, trước cuộc khủng hoảng khí hậu ngày càng nghiêm trọng, liệu DAC có thể trở thành công nghệ chủ chốt để thay đổi hiện trạng hay không sẽ phụ thuộc vào việc chúng ta có thể vượt qua những hạn chế về dữ liệu và nâng cao tính bền vững của công nghệ này hay không?
Với sự chú trọng toàn cầu vào việc giảm lượng khí thải carbon, triển vọng phát triển của công nghệ DAC trong vài năm tới vẫn rất đáng mong đợi. Dự kiến đến năm 2024, 53 nhà máy DAC sẽ đi vào hoạt động trên toàn cầu và đến năm 2030 con số này sẽ lên tới 93.
Việc phát triển DAC đòi hỏi sự hỗ trợ tài chính và chính sách tương ứng, đặc biệt là ở Hoa Kỳ, nơi chính phủ đã cam kết đầu tư hàng tỷ USD vào các dự án DAC để thúc đẩy ứng dụng thương mại của công nghệ. Những khoản đầu tư như vậy sẽ không chỉ hỗ trợ tiến bộ công nghệ mà còn giúp tạo ra việc làm mới. Khi số lượng cơ sở DAC tiếp tục tăng, cả thu hồi và cô lập carbon đều là những lựa chọn quan trọng cho những thách thức khí hậu trong tương lai.
Mọi công nghệ đều có những hạn chế. DAC có thể đạt được bước đột phá về công nghệ và chi phí để làm cho bầu không khí của chúng ta sạch hơn không?
