Captura cùng nhiều công ty startup khác đang phát triển công nghệ giúp hút bớt CO2 ra khỏi nước biển. (Nguồn: Chụp lại từ YouTube)
Trên một chiếc sà lan Hải quân từ thời Thế Chiến II đang neo tại Cảng Los Angeles, người ta chất đầy các lồng sắt, hộp, thùng chứa cùng các trang thiết bị khác. Một nhóm khoa học gia đang nỗ lực làm việc để nghiên cứu xem liệu có cách nào khiến đại dương hấp thụ nhiều carbon dioxide (CO2) hơn không. Câu trả lời có thể là chìa khóa cho một tương lai mát mẻ hơn.
Các đại dương trên Trái đất giống như “hồ chứa” carbon khổng lồ, đã hấp thụ khoảng một phần tư lượng khí CO2 do con người tạo ra mỗi năm. Tuy nhiên, đại dương hiện đang đối mặt với các thách thức như axit hóa và nhiệt độ tăng cao, và trở nên kém hiệu quả trong việc hấp thụ khí CO2, loại khí khiến Trái đất ngày càng ấm lên.
Các kỹ sư tại Captura, một công ty startup được tách ra từ Viện Công nghệ California, đã phát triển một quy trình nhằm phục hồi khả năng hấp thụ CO2 của đại dương. Quy trình này tương tự như khử muối nước biển: hút nước biển lên, giữ lại một phần nhỏ, và sử dụng điện để tách nước thành hai phần – một phần có tính axit và một phần có tính kiềm.
Phần có tính axit được đưa vào phần nước biển còn lại trên tàu, sẽ gây ra phản ứng hóa học làm cho CO2 trong nước biển tách ra và nổi bong bóng lên vào các bể chứa. Sau đó, phần có tính kiềm được cho vào lại để trung hòa tính axit. Nước biển đã được làm loãng bớt axit và sẽ được trả lại đại dương để hấp thụ lại CO2 từ không khí.
Giám đốc của Captura, Steve Oldham giải thích: “Về cơ bản, những gì chúng tôi làm là hút bớt carbon dioxide từ nước biển và mang nước trả về đại dương, để nước biển có thể hấp thụ thêm nhiều CO2 từ không khí hơn. Cũng giống như ta vắt khô một miếng bọt biển sponge để mang đi hút thêm nước vậy.”
Sức mạnh của đại dương
Captura là một phần của một nhóm nhỏ các công ty startup tại California như Equatic, Calcarea và SeaO2, đang phát triển các công nghệ để tận dụng sức mạnh của đại dương trong việc hấp thụ CO2 một cách tự nhiên.
Ngoài việc giảm sử dụng nhiên liệu hóa thạch, các chuyên gia về khí hậu tin rằng cần phải loại bỏ lượng lớn CO2 ra khỏi bầu khí quyển để ngăn tình trạng biến đổi khí hậu vượt ngoài tầm kiểm soát. Tuy nhiên, các sáng kiến về việc loại bỏ CO2 trên quy mô lớn vẫn còn gây tranh cãi và chưa được thử nghiệm đầy đủ. Một hội đồng của Liên Hiệp Quốc gần đây đã đánh giá phương pháp này là “unproven” (chưa được chứng minh).
Nhưng với hàng triệu MK từ các quỹ đầu tư mạo hiểm và các hợp đồng béo bở, các công ty startup đang nỗ lực phát triển và thử nghiệm những công nghệ giúp loại bỏ bớt CO2 từ đại dương.
Edward Sanders, COO của Equatic, tin rằng hút CO2 từ đại dương hiệu quả hơn so với hút từ không khí, vì nồng độ CO2 trong nước biển cao hơn 150 lần so với trong không khí. Theo Sanders, công nghệ này cũng không cần sử dụng đất, và có thể được tích hợp vào các nhà máy khử mặn, nhà máy lọc nước thải và các cơ sở lọc nước khác. Thậm chí, công nghệ mới cũng có thể kết hợp với năng lượng gió ngoài khơi để dễ dàng xây dựng và vận hành các cơ sở lưu trữ CO2 trong đại dương.
Theo Oldham, việc tận dụng sức hấp thụ khí CO2 của đại dương cũng không đòi hỏi phải xây dựng các loại máy móc đắt tiền như các phương pháp thu giữ carbon trực tiếp từ không khí.
Cả Captura và Equatic đều tự tin rằng họ sẽ có thể hút bớt CO2 trong nước biển với chi phí chưa tới 100 MK/tấn vào cuối thập niên này. Mức chi phí này thấp hơn nhiều so với phương pháp thu trực tiếp từ không khí hiện đang có chi phí từ 250–600 MK cho mỗi tấn.
Lãnh vực chưa được khám phá
Sau gần một năm thử nghiệm với sà lan, Captura đã có khả năng thu giữ 100 tấn CO2 mỗi năm. Công ty đang xây dựng một cơ sở mới ở Na Uy với công suất thu giữ 1,000 tấn CO2 mỗi năm. Equatic cũng đang cho xây một nhà máy lớn hơn ở Singapore với công suất 3,650 tấn CO2/năm. Cả hai cơ sở mới dự kiến sẽ hoạt động trong năm sau.
Dữ liệu từ các cơ sở mới và từ Cảng Los Angeles sẽ giúp thiết kế các cơ sở thương mại quy mô lớn, có khả năng lưu trữ hàng triệu tấn carbon mỗi năm. Tuy nhiên, các mục tiêu này vẫn chỉ là một phần rất nhỏ so với mức 12 gigatons CO2 cần loại bỏ mỗi năm theo ước tính của IPCC. Con số này tương đương với khoảng 1/4 lượng khí thải hàng năm trên toàn thế giới hiện nay. IPCC cho rằng con người cần phải loại bỏ được 12 gigatons CO2 mỗi năm thì mới được coi là “nhẹ gánh” phần nào khoản nợ carbon.
Để làm được điều này, Captura, Equatic và các công ty khác sẽ phải xây dựng hàng ngàn cơ sở mới trên khắp thế giới, tiêu tốn hàng tỷ MK. Quan trọng hơn, các cơ sở này cần lượng lớn năng lượng không chứa carbon (năng lượng tái tạo) để cung cấp cho các nhà máy khử carbon hoạt động.
Những ý kiến chỉ trích cho rằng nên dùng nguồn tiền và năng lượng này để giảm sử dụng nhiên liệu hóa thạch và chuyển đổi nền kinh tế sang sử dụng điện năng. Jonathan Foley, giám đốc của Project Drawdown, một tổ chức vô vụ lợi tập trung vào các giải pháp chống biến đổi khí hậu, cho biết: “Việc loại bỏ CO2 từ đại dương rất tốn kém, ít hiệu quả mà lại vướng nhiều khó khăn về mặt kỹ thuật. Thay vào đó, chúng ta nên tập trung vào việc cắt giảm khí thải trực tiếp từ đầu nguồn.”
Sanders chỉ ra rằng quy trình của Equatic tạo ra một phụ phẩm là hydrogen xanh, có thể được sử dụng để tự cung tự cấp một phần năng lượng cho quy trình, giảm bớt nhu cầu về năng lượng từ các nguồn khác. Ngoài ra, quy trình cũng có thể tiết kiệm năng lượng bằng cách sử dụng điện vào thời điểm tiêu thụ thấp (thường là ban đêm hoặc sáng sớm), khi nhu cầu điện và chi phí thấp hơn.
Một vấn đề nữa là về tác động của công nghệ đến môi trường. Lisa Levin, nhà sinh thái học đại dương tại Viện Hải Dương học Scripps của UC San Diego, cảnh báo về những ảnh hưởng có thể xảy ra đối với môi trường khi công nghệ này hoạt động với một lượng lớn nước biển.
Bà bảy tỏ lo ngại: “Chúng ta đang bước vào một lãnh vực mới mẻ. Không ai dám nói trước điều gì sẽ xảy ra khi chúng ta can thiệp vào thành phần hóa học của đại dương ở quy mô lớn như vậy.”
Levin cũng cảnh báo về những nguy hại đối với đời sống đại dương. Việc hút lượng lớn nước biển để lọc axit có thể gây hại cho các sinh vật nhỏ, vì chúng sẽ bị hút vào cùng với nước.
Sanders giải thích rằng quy trình của Equatic được thiết kế để có ít tác động đến hệ sinh thái địa phương nhất. Công ty đã mời một nhóm chuyên gia làm nghiên cứu đánh giá tác động môi trường để hiểu rõ các hậu quả tiềm ẩn khi việc triển khai công nghệ này ở quy mô lớn. Ông nhấn mạnh: “Chúng tôi không muốn gây hại thêm cho hành tinh.”
Oldham cũng đồng tình với quan điểm này, cho hay quy trình của Captura không thêm vào đại dương bất kỳ chất nào mới nằm ngoài thành phần của nước biển. Ông nói: “Chúng tôi sẽ không mạo hiểm làm hại đại dương, khiến tình hình thêm rối rắm với những điều chưa được tìm hiểu rõ ràng.”
Nguồn: “How pulling carbon out of the ocean may help remove it from the air” được đăng trên trang Nationalgeographic.com.
Send comment
