Mỗi năm, các khu công nghiệp trên thế giới thải ra lượng lớn khí ô nhiễm gây hiệu ứng nhà kính, trong đó có CO2 (carbon dioxide). Theo dự báo của NASA - Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Hoa Kỳ, nhiệt độ trái đất có thể tăng thêm 1,5 độ C ở năm 2050. Các nhà khoa học dự đoán, khí hậu sẽ càng ngày càng chuyển biến xấu nếu lượng khí thải carbon toàn cầu không giảm.
Dẫu vậy, một công ty năng lượng sạch Carbon Engineering của Canada hợp tác với các nhà khoa học của đại học Harvard đã khám phá ra cách chiết xuất một loại nhiên liệu carbon trung tính bằng cách thu giữ CO2 từ không khí và biến nó thành xăng tổng hợp. Quá trình này được gọi là Air to Fuels (A2F). Nguồn nhiên liệu này không những thay thế được cho xăng mà còn hứa hẹn sẽ không có khí thải nhà kính và lượng khí thải carbon bằng không.
Bằng cách thu giữ CO2 từ không khí, Carbon Engineering có thể giúp giảm khoảng một triệu tấn CO2 mỗi năm, tương đương với lượng khí thải hàng năm của 250.000 xe hơi. (Ảnh: CARBON ENGINEERING)
Cụ thể, các nhà khoa học sẽ chiết xuất CO2 từ không khí, đưa nó qua các quá trình hóa học và tạo ra nhiên liệu hydrocarbon lỏng (Hydrocarbon là các hợp chất hữu cơ chỉ bao gồm hydro và carbon. Dầu và xăng là ví dụ của nhiên liệu hydrocarbon lỏng). Quá trình A2F tạo ra một phiên bản tổng hợp của nhiên liệu hydrocarbon lỏng.
Các nhà nghiên cứu của Carbon Engineering sử dụng Công nghệ hút khí trực tiếp (DAC) cho phép phân tách nước thành nhiên liệu hydro. Các nhà máy tái chế CO2 trích xuất CO2 từ không khí bằng cách sử dụng một tổ hợp khổng lồ của những cánh quạt, rồi kết hợp CO2 với hydrogen lỏng được tách ra từ nước.
Sơ đồ về cách thức hoạt động của hệ thống thu giữ CO2 trực tiếp từ không khí của Carbon Engineering. (Ảnh: Carbon Engineering)
Tiếp theo, quá trình kết hợp CO2 với hydro sử dụng công nghệ độc quyền của công ty và nhiên liệu lỏng carbon trung tính như xăng hoặc diesel sẽ được tạo ra. CO2 có thể biến thành thể rắn lưu trữ để sử dụng dần. Ngoài ra, người dùng cũng không phải sửa đổi động cơ xe hiện tại của mình để sử dụng loại xăng tổng hợp này.
Tuy nhiên nguồn nguyên liệu mới này có thể sẽ có giá thành rất cao, bởi chi phí sản xuất cho quá trình 'biến đổi' trên là vô cùng lớn. Trong một báo cáo, Carbon Engineering chia sẻ rằng quy trình tổng hợp cho một tấn CO2 sẽ mất khoảng 94 - 232 USD trong khi nguồn năng lượng hóa thạch chỉ vào khoảng 20 USD/thùng dầu thô, rẻ hơn rất nhiều so với công nghệ “biến đổi” từ CO2 sang nhiên liệu xăng.
Nhà máy thí điểm thu giữ CO2 từ không khí và biến nó thành xăng tổng hợp của Carbon Engineering ở Direct Squamish, British Columbia. (Ảnh: Carbon Engineering)
Một nhân viên của Carbon Engineering đang cầm trên tay bình giữ nhiên liệu tổng hợp sạch thu được từ quá trình Air to Fuels. (Ảnh: Carbon Engineering)
Carbon Engineering tuyên bố rằng trong tương lai họ có thể sản xuất nhiên liệu tổng hợp với giá khoảng 1 USD/lít khi quy mô sản xuất tăng lên. Họ cũng đang cố gắng để giảm chi phí bằng cách sử dụng các quy trình và công nghệ công nghiệp có sẵn thay vì chế tạo lại.
