Language
Country/Area
No result found
Việc thu giữ CO2 đáng kinh ngạc: Khoa học đằng sau việc thu giữ trực tiếp không khí là gì?
Khi biến đổi khí hậu đang trở thành vấn đề ngày càng nghiêm trọng, các nhà khoa học và kỹ sư đang tích cực tìm kiếm những cách để giảm lượng khí thải carbon dioxide (CO2). Trong số đó, công nghệ thu giữ không khí trực tiếp (DAC) đang dần được chú ý. Đây là công nghệ chiết xuất trực tiếp CO2 từ không khí xung quanh bằng các quá trình hóa học hoặc vật lý. Khi các nỗ lực cắt giảm carbon toàn cầu ngày càng tăng, DAC được coi là "công nghệ phát thải âm" (NET), bao gồm nhiều nguyên tắc khoa học và thách thức kỹ thuật đáng kinh ngạc.
Quá trình thu giữ không khí trực tiếp không chỉ loại bỏ CO2 mà còn lưu trữ an toàn trong kho lưu trữ lâu dài
Cách thức hoạt động của Direct Air Capture
Quy trình làm việc của hệ thống DAC có thể được chia thành ba giai đoạn chính: giai đoạn tiếp xúc, giai đoạn thu giữ và giai đoạn tách. Trong giai đoạn tiếp xúc, hệ thống DAC sử dụng quạt lớn để đưa không khí xung quanh có chứa CO2 vào thiết bị. Sau đó, trong giai đoạn thu giữ, CO2 được kết hợp nhanh chóng và hiệu quả với dung môi lỏng hoặc chất hấp phụ rắn. Cuối cùng, trong giai đoạn tách, CO2 được loại bỏ bằng nguồn năng lượng bên ngoài. CO2 được tách ra khỏi dung môi để tạo ra CO2 tinh khiết để lưu trữ hoặc sử dụng.
Quy trình DAC nhiệt độ thấp sử dụng chất hấp phụ rắn, trong khi quy trình nhiệt độ cao sử dụng dung môi lỏng, có các tính chất khác nhau về động học và truyền nhiệt.
Tình trạng hiện tại của DAC
Tính đến năm 2023, công nghệ DAC vẫn đang trong quá trình phát triển, nhưng một số nhà máy thương mại đã đi vào hoạt động tại Hoa Kỳ và Châu Âu. Tính ứng dụng rộng rãi của DAC khiến nó trở thành một lĩnh vực nghiên cứu hấp dẫn và những cải tiến trong tương lai có thể giúp hoạt động của nó rẻ hơn đáng kể. Tuy nhiên, chi phí vận hành hiện tại của công nghệ DAC vượt quá 1.000 đô la Mỹ một tấn, khiến công nghệ này không thể tham gia vào thị trường giao dịch carbon.
Tác động và thách thức về môi trường
Những người ủng hộ DAC tin rằng đây là một trong những công cụ quan trọng nhất trong cuộc chiến chống biến đổi khí hậu, tuy nhiên, cũng có những người chỉ trích cho rằng việc quá phụ thuộc vào công nghệ này có thể làm chậm trễ các biện pháp giảm phát thải cần thiết và lượng lớn tài nguyên cần thiết để vận hành DAC quá lớn. Điều này có thể làm mất đi những lợi ích về môi trường mà nó mang lại.
Một phân tích năm 2020 lưu ý rằng việc triển khai DAC sẽ cần một lượng lớn vật liệu, có thể sẽ không đủ để thu giữ 3 tỷ tấn CO2 cần thiết mỗi năm.
Các trường hợp ứng dụng DAC
DAC có nhiều ứng dụng thực tế, bao gồm tăng cường thu hồi dầu khí, tổng hợp nhiên liệu và nhựa trung tính carbon, cũng như cacbon hóa đồ uống. Trong các ứng dụng này, yêu cầu về nồng độ CO2 khác nhau, ảnh hưởng đến hiệu quả về mặt chi phí của DAC.
Triển vọng tương lai và thúc đẩy chính sách
Để đẩy nhanh việc áp dụng DAC, các chính sách khuyến khích đóng vai trò rất quan trọng. Bộ Năng lượng Hoa Kỳ có kế hoạch đầu tư 3,5 tỷ đô la vào một số trung tâm DAC, hy vọng rằng họ sẽ có thể thu được ít nhất 1 triệu tấn CO2 từ khí quyển mỗi năm và thúc đẩy thương mại hóa công nghệ.
Sự phát triển của công nghệ DAC không chỉ là về đổi mới công nghệ mà còn là về cách các nhà hoạch định chính sách có thể tạo ra một môi trường tốt để thúc đẩy sự trưởng thành của công nghệ này.
Kết luận
Việc thăm dò của DAC vẫn đang tiếp tục. Chúng ta có thể tìm ra những cách hiệu quả hơn để giải quyết cuộc khủng hoảng khí hậu thông qua nỗ lực chung của công nghệ và chính sách không?
