Một công ty khởi nghiệp ở Israel đang biến khói nhà máy thành nguyên liệu có giá trị với một kỹ thuật thu hồi carbon mới, biến khí nhà kính thành vật chất chứ không bảo quản dưới lòng đất như các công nghệ thông thường.
Đây được coi là một giải pháp cùng có lợi cho các bên tham
gia do quy trình này không phát thải carbon và tạo ra sản phẩm hữu ích tại chỗ.
Công ty Israel Airovation, sử dụng kỹ thuật sản xuất các
khoáng chất có giá trị, như natri cacbonat, từ khí thải carbon của nhà máy. ẢnhNoCamels
Công ty phát triển kỹ thuật ấn tượng này, Airovation
Technologies có thể chế biến một tấn carbon dioxide mỗi ngày thành khoáng chất
hữu ích. Đến năm 2024, doanh nghiệp dự kiến sẽ “khoáng hóa” 15 tấn mỗi ngày
trong một nhà máy.
Công ty lắp đặt các lò phản ứng, kết nối với các ống khói
nhà máy để ngăn chặn khí thải gây ô nhiễm lan tỏa vào môi trường. Các khí gây ô
nhiễm đi trực tiếp qua những lò phản ứng này, liên kết với các thành phần hóa học
không ổn định, hình thành những khoáng chất, được sử dụng trong ngành công nghiệp
thực phẩm, thức ăn gia súc, thủy tinh và phân bón.
Marat Maayan, Giám đốc điều hành và đồng sáng lập công ty
cho biết: “Ý tưởng rất đơn giản: chúng tôi lấy khí thải carbon, sử dụng chính
carbon làm nguyên liệu. Chúng tôi giúp các nhà máy trở thành không phát thải
carbon. Đặc biệt đối với những ngành đang nỗ lực tìm giải pháp chuyển sang quy
trình sản xuất phi carbon như công nghiệp thủy tinh, tạo ra khí thải carbon từ những
nguyên liệu thô khi nóng chảy.”
Thiết bị lò phản ứng của công ty Airovation trong nhà máy sản xuất. Ảnh NoCamels
Airovation hợp tác với những đối tác công nghiệp, xây dựng
các cơ sở sản xuất gần những nhà máy để chế biến lượng khí thải carbon thành
natri carbonat, bicarbonat, kali carbonat và bicarbonat.
Những công ty vẫn tiếp tục thực hiện các quy trình công nghiệp
thông thường, nhưng sẽ không xả thái khí thải carbon vào không khí thông qua ống
khói mà trực tiếp bơm khí thải vào bộ khuếch tán trong các lò phản ứng tại chỗ.
Các công ty chỉ đơn giản là thực hiện các quy trình công
nghiệp của họ - nhưng thay vào đó, lượng khí thải carbon của họ được bơm trực
tiếp vào bộ khuếch tán. Ảnh Kelly / Pexels
Nguyên liệu đầu vào quan trọng cần cho công nghệ cần là sản
phẩm dạng lỏng, trên cơ sở chất kiềm mà Airovation mua từ những nhà sản xuất địa
phương. Sản phẩm dạng chất lỏng được đưa vào các lò phản ứng cùng chất xúc tác,
sẽ tạo thành các phân tử oxy với những electron chưa ghép cặp, được gọi là 'gốc
superoxide'.
Những electron chưa ghép cặp (các gốc tự do) khiến các phân
tử oxy trở nên rất không ổn định, lập tức phản ứng với khói chứa đầy carbon
dioxide, đi qua lò phản ứng, cứng hóa nguyên tử carbon và trở thành vật liệu có
giá trị.
Marat Maayan nói: “Chúng tôi có phản ứng khoáng hóa rất
nhanh, rất độc đáo. Nhờ vậy, chúng tôi bắt giữ carbon và lưu trữ theo một nghĩa
nào đó, bên trong vật liệu hữu ích.”
“Những nguyên vật liệu
này có thể được sử dụng trực tiếp cho quy trình công nghiệp. Vật liệu có thể được
sản xuất theo nhiều cách khác nhau, từ khởi điểm của quy trình sản xuất đến cuối
quy trình sau đốt cháy, có thể được triển khai trong các ngành công nghiệp khác
nhau, gặp nhiều khó khăn để chuyển sang sản xuất phi carbon, như ngành sản xuất
và chế tác thủy tinh.”
Trong lò phản ứng, các phân tử oxy không ổn định trong dung
dịch lỏng phản ứng với khí thải carbon và khoáng hóa. ẢnhNoCamels
Các doanh nghiệp, đặc biệt là ở châu Âu, nhận được một số
'tín dụng carbon' nhất định hàng năm, mỗi tín dụng đại diện cho quyền xả lượng
khí thải tương đương với một tấn carbon dioxide.
Những công ty không thể giảm lượng khí thải vào không khí phải
hoạt động với chi phí ngân sách cao hơn hoặc phải mua lại những khoản tín dụng
từ các công ty không cần. Tín dụng carbon hình thành động lực tiền tệ buộc các
công ty phải giảm lượng khí thải carbon.
Maayan đưa ra ví dụ về một trong những đối tác của công ty,
một nhà máy thủy tinh ở châu Âu, phải trả khoảng 100 euro (106 USD) cho mỗi tấn
carbon dioxide xả thải ra môi trường.
Airovation hỗ trợ các nhà máy thủy tinh châu Âu giảm lượng
khí thải carbon và cung cấp những khoáng chất được sản xuất tại sân sau của
chính doanh nghiệp. Ảnh NoCamels
Ông nói: “Bây giờ, chúng tôi không chỉ quản lý để mang lại
lượng khí thải carbon bằng không trên địa bàn doanh nghiệp, giúp nhà sản xuất
tiết kiệm hàng triệu euro tiền phạt mỗi năm mà còn có thể cung cấp cho doanh
nghiệp những khoáng chất có carbon trung tính với mức giá thấp hơn nhiều.”
Nhà máy thủy tinh này sử dụng nhiều xe tải chở natricarbonat
mỗi ngày. Vật liệu này thường phải được sản xuất ở châu Âu và vận chuyển đến
nhà máy, nhưng Airovation mang lại sự ổn định cho chuỗi cung ứng đồng thời ngăn
chặn lượng khí thải carbon gia tăng.
Ông nói: “Năm ngoái, chuỗi cung ứng natri carbonat đứt gãy,
thật điên rồ. Đồng thời với giá vận chuyển vật liệu, thời gian nhận những chuyến
hàng đó đúng hạn, những vấn đề rất nhạy cảm.”
Hiện nay, các nhà máy hợp tác với Airovation sẽ không cần sử
dụng các nguồn cung độc quyền bên ngoài mà đã có nguồn cung ổn định, sản xuất tại
sân sau của chính doanh nghiệp. Phương thức này tiết kiệm chi phí hơn là dựa
vào những lô hàng bên ngoài. Ngoài ra, các nhà sản xuất tránh được những hình
phạt tín dụng carbon nặng nề.
Sử dụng khoáng sản được tạo ra tại chỗ sẽ tiết kiệm chi phí
và đáng tin cậy hơn so với việc sử dụng độc quyền các nguồn bên ngoài. Ảnh NoCamels
Sản xuất natri carbonat và bicarbonat, cũng như kali carbonat
và bicarbonat là một quy trình tổn hao năng lượng và trong một số trường hợp phải
sử dụng các khoáng sản khai thác từ tự nhiên. Điều đó khiến nguyên vật liệu có
giá thành cao và gây hại cho môi trường.
Các nhà máy sản xuất thủy tinh sẽ mua sản phẩm từ Airovation
sau khi được sản xuất tại chỗ. Điều đó thúc đẩy doanh nghiệp ký kết các hợp đồng
dài hạn về nguồn cung cấp địa phương và hình thành nền kinh tế tại chỗ tuần
hoàn.
Nhà máy đầu tiên mở rộng quy mô với công nghệ khoáng hóa là
Phoenicia, doanh nghiệp sản xuất thủy tinh của Israel. Nhưng vì không có hình
thức phạt carbon ở Israel, Airovation chủ yếu tập trung vào các nước châu Âu và
châu Á.
Nhà máy đầu tiên mở rộng quy mô với công nghệ của Airovation
là nhà máy sản xuất thủy tinh Phoenicia ở Yeruham, Israel. Ảnh Yoav Weiss
Tại Hàn Quốc, công ty hợp tác với Kolon Industries, một doanh
nghiệp sản xuất hóa chất và dệt may. Airovation cũng hợp tác với Unid, một công
ty khác của Hàn Quốc, sản xuất 35% sản lượng kali hydroxit, một chất khử trùng
và cung cấp toàn cầu.
Những công nghệ thu giữ carbon truyền thống, được gọi là thu
giữ trực tiếp (DAC), chiết xuất carbon dioxide từ khí quyển và lưu trữ dưới
lòng đất sâu, sử dụng carbonat hóa đồ uống, chế biến thực phẩm hoặc kết hợp với
hydro để sản xuất nhiên liệu tổng hợp.
Những công nghệ này đòi hỏi nhiều năng lượng và có chi phí sản
xuất cao. ông Maayan không coi những công ty này là đối thủ cạnh tranh mà là đối
tác sản xuất.
Ông nói: “Rất dễ yêu thích những gì đã phát minh
ra. Nhưng để tạo ra tác động thực sự lớn, công ty phải cộng tác với những doanh
nghiệp khác và tạo ra một kiểu tiếp cận hộp công cụ với nhiều chức năng khác
nhau. Công nghệ của chúng tôi không phải là “viên đạn bạc toàn năng” mà chỉ là
một mảnh ghép trong bức tranh trung hòa carbon của toàn thế giới.”