CO2 trong không khí biến thành dầu diesel

Thứ Tư, 23/09/2015, 21:20
Chế tạo nhiên liệu diesel từ không khí loãng (chứa carbon dioxide - CO2) nghe có vẻ như chuyện khoa học viễn tưởng nhưng đó là sự thật. Các công ty nhỏ ở Canada và Đức đang thu thập CO2 và tạo ra dầu diesel để tung ra thị trường. Tháng 4 vừa qua, Công ty Sunfire của Đức sản xuất được lô nhiên liệu sạch đầu tiên gọi là e-diesel.

Bộ trưởng Giáo dục và Nghiên cứu Liên bang Đức Johanna Wanka là người đầu tiên trực tiếp thử nghiệm 5 lít e-diesel với chiếc ôtô Audi của mình và đánh giá cao sản phẩm diesel tổng hợp từ CO2. Công ty Carbon Engineering của Canada cũng vừa xây dựng một nhà máy thử nghiệm để hàng ngày khai thác từ 1 - 2 tấn CO2 từ không khí loãng và sau đó biến nó thành 500 lít dầu diesel. Ngoài ra, CO2 thu thập từ không khí cũng có thể được sử dụng để sản xuất nước uống đóng chai có gas.

Nhà máy sản xuất e-diesel của Sunfire.

Do nhiên liệu hóa thạch góp phần vào việc hình thành lượng CO2 trong bầu khí quyền nên nỗ lực ngăn chặn sự gia tăng CO2 và các hiệu ứng khí nhà kính khác đang ngày càng trở nên cấp bách để chống chọi lại nhiều mối đe dọa do biến đổi khí hậu gây ra.

Theo Cơ quan Khí quyển và Hải dương Quốc gia Mỹ (NOAA), trái đất trở nên nóng kỷ lục từ tháng 6/2014 đến tháng 6/2015. Tiến trình chế tạo nhiên liệu từ CO2 có thể hiểu như sau: tách nước thành hydrogen và oxygen bằng phương pháp điện phân, trộn hydrogen vào CO2 để tạo ra carbon monoxide (CO) và nước, sau đó thu thập nhiều hydrogen hơn để tạo ra chuỗi hydrocarbon ở thể lỏng hay được gọi là nhiên liệu thô có màu xanh (blue crude).

Bộ trưởng Giáo dục và Nghiên cứu Liên bang Đức Johanna Wanka (phải) sử dụng e-diesel cho chiếc Audi của bà.

Tiến trình phức tạp như thế thật ra được gọi là tiến trình Fischer-Tropsch đã có từ thập niên 20 thế kỷ trước. Tuy nhiên, công nghệ khai thác CO2 trực tiếp từ không khí loãng còn mới mẻ. Adrian Corless, Giám đốc điều hành Công ty Carbon Engineering, cho biết thách thức lớn nhất hiện nay tập trung vào những lò nhiệt độ cao.

Theo Corless, những lò đặc biệt này - phát minh quan trọng bậc nhất của Carbon Engineering - đòi hỏi thêm "một tháng làm việc khó nhọc" để chúng có thể hoạt động theo mong muốn. Những lò nhiệt độ cao có nhiệm vụ ngưng tụ khí CO2 thu được thành những viên rắn calcium carbonate. Những viên này sau đó được nung đến nhiệt độ 800-9000C để cho ra CO2 dạng lỏng. Khác với nhiên liệu hóa thạch, e-diesel không chứa lưu huỳnh cũng như các chất bẩn khác giúp cho xe chạy êm hơn và sinh ra ít chất thải hơn.

Nhà máy thử nghiệm của Carbon Engineering ở Calgary, Canada.

Sau khi được Bộ trưởng Johanna Wanka tuyên bố dự án e-diesel đã gặt hái thành công, Công ty Sunfire - cũng là đối tác của công ty sản xuất ôtô Audi nổi tiếng của Đức - dự kiến sản xuất hơn 3.000 lít nhiên liệu mới này trong thời gian tới. Nhưng liệu e-diesel có khả năng cạnh tranh về giá cả với nhiên liệu hóa thạch hay không? Công ty Sunfire ước tính e-diesel sẽ được bán với giá từ 1 đến 1,5 euro (tương đương 73-110 penny Anh) - rẻ hơn một chút so với giá diesel bán ở Anh với giá 119 penny/lít. Tuy nhiên, vấn đề còn tùy thuộc vào chính sách của chính quyền.

Các cỗ máy thu CO2 từ không khí của Climeworks.

Dominique Kronenberg, Giám đốc điều hành Công ty Climeworks của Thụy Sĩ tỏ vẻ lạc quan: "Chúng tôi cho rằng chắc chắn các loại thuế có lẽ sẽ không áp dụng đối với nhiên liệu tái tạo do chúng tôi sản xuất". Sự lạc quan của Kronenberg không phải không có cơ sở. Hiện nay, chính quyền Mỹ và Anh có những sáng kiến nhằm làm giảm bớt khí thải nhà kính thông qua việc vận động người dân sử dụng nhiên liệu sạch cho phương tiện giao thông. Tuy nhiên, giá điện có thể gây cản trở nhiều cho việc thương mại hóa e-diesel, bởi vì tiến trình sản xuất ra nhiên liệu này đòi hỏi sử dụng nhiều năng lượng. Để giải quyết vấn đề này, các công ty hướng sang dùng năng lượng điện mặt trời hoặc điện gió. Adrian Corless chỉ ra rằng "trong vòng 2 - 3 năm qua, giá năng lượng điện tái tạo đã xuống thấp đáng kể - đặc biệt là điện mặt trời".

Một điểm khác đáng để lạc quan về tương lai e-diesel là hiện nay có hàng trăm triệu phương tiện giao thông lưu thông trên đường sử dụng nhiên liệu diesel và ít nhất thì e-diesel cũng giúp các phương tiện sử dụng nhiên liệu không carbon trở nên dễ dàng hơn, trong khi chờ đợi cơ sở hạ tầng nạp điện hay hydrogen được xây dựng. Climeworks và Carbon Engineering cho biết công nghệ của họ sẽ mở đường cho các dự án lớn hơn.

Trong khi đó, Viện Nghiên cứu Hải quân Mỹ (NRL) cho biết họ đang quan tâm đến việc sử dụng e-diesel cho những chiếc tàu của họ. Hiện nay, Công ty ôtô Audi cũng đã chế tạo thành công e-diesel và đang sản xuất 160 lít e-diesel mỗi ngày, dự kiến sẽ mở rộng sản xuất trong tương lai với những nhà máy được xây dựng rộng lớn hơn. Còn Climeworks tuyên bố các cỗ máy của họ có khả năng thu được 8kg CO2 từ không khí mỗi ngày.

Duy Ân (tổng hợp)
.
.