Iceland thử nghiệm thành công phương pháp “bắt và nhốt” CO2 vĩnh viễn vào trong lòng đất

Một nhóm các nhà khoa học quốc tế đã tìm ra một cách đặc hiệu để lưu trữ CO₂ trong những viên đá nằm sâu dưới lòng đất.

Lượng CO₂ trong khí quyển đang chạm ngưỡng kỷ lục và theo số liệu gần đây, con số đã chạm ngưỡng 415 phần triệu (ppm). Nồng độ CO₂ cao trong khí quyển là một trong những nguyên nhân hàng đầu gây ra biến đổi khí hậu và làm Trái Đất nóng lên do ngăn cản cơ chế thoát nhiệt và làm mát tự nhiên.

Điều đáng nói là phần lớn CO₂ được tạo ra từ quá trình công nghiệp hóa của con người và nạn phá rừng tràn lan. Nếu con người muốn tránh thảm họa thiên nhiên do nhiệt độ trung bình toàn cầu vượt qua 2 độ C vào cuối thế kỷ này, ngoài việc tích cực trồng nhiều cây xanh, hạn chế phát thải khí nhà kính thì chính chúng ta cũng có thể tạo ra các cỗ máy hút khí CO₂ để làm trong sạch bầu khí quyển.

Iceland mới đây đã tiến một bước dài trong cuộc chiến bảo vệ Trái Đất khi đưa vào áp dụng phương pháp biến CO₂ thành vật liệu xây dựng sau hơn hai năm thử nghiệm. Hệ thống có tên CarbFix là thành quả hợp tác giữa các nhà nghiên cứu và kỹ sư của công ty Reykjavik Energy, Đại học Iceland, Trung tâm nghiên cứu khoa học quốc gia Pháp (CNRS) và Đại học Columbia, Mỹ.

Hệ thống CarbFix có nhiệm vụ bắt và nhốt CO₂ lại để làm nguyên liệu sản xuất. Được biết, các nhà nghiên cứu đã mô phỏng quá trình tự nhiên kéo dài hàng ngàn năm nhưng chỉ mất một thời gian ngắn để tạo ra. Quá trình hoạt động của hệ thống bắt đầu bằng cách bơm khí CO₂ vào trong đá bazan xốp. Hiện tượng khoáng hóa trong đá sẽ bắt và nhốt CO₂ vĩnh viễn trong đó.

Nhóm nghiên cứu đã mất hai năm đặt phòng thí nghiệm trong nhà máy điện địa nhiệt Hellisheidi để đánh giá hệ thống mới. Đây là một trong những nhà máy điện địa nhất lớn nhất thế giới nằm trên núi Hengill ở phía tây nam Iceland. Nhà máy nằm trên một lớp đá bazan hình thành từ dung nham núi lửa. Do đó, Hellisheidi có thể tiếp cận nguồn nước gần như vô tận được bơm lên từ dưới núi lửa để chạy 6 tua-bin và cung cấp điện và khí nóng cho thủ đô của Iceland.

Vào cuối năm 2018, sau nhiều năm thử nghiệm, nhóm dự án CarbFix đã bơm khoảng 43 ngàn tấn CO₂ vào trong lòng đất.

CO₂ từ quá trình này sẽ được thu lại bằng hơi nước của nhà máy. Sau đó hơi nước chứa CO₂ sẽ được hóa lỏng và được dẫn tới một khu vực cách đó vài km. Nước cuối cùng sẽ được dẫn chảy vào lớp đá bazan nằm ở độ sâu 1000m và bắt đầu quá trình hóa rắn, một phản ứng hóa học xảy ra khi không khí tiếp xúc với canxi, magie và sắt trong đá bazan.

Như vậy gần như toàn bộ CO₂ đã bị biến thành khoáng chất và tồn tại một cách an toàn dưới lòng đất vĩnh viễn và không còn gây nguy hiểm cho khí hậu.

Snaebjornsdottir, một nhà nghiên cứu thuộc dự án CarbFix cho biết: "Hầu hết CO₂ được bơm vào đá đã đươc khoáng hóa trong vòng 2 năm kể từ khi thử nghiệm bắt đầu". Dự án CarbFix hứa hẹn sẽ giúp giảm 1/3 lượng CO₂ của nhà máy điện Hellisheidi. Con số này quy ra lên tới 12 ngàn tấn CO₂ và chi phí bỏ ra chỉ khoảng 25 USD/tấn.

Tất nhiên dự án này vẫn còn một điểm hạn chế, đó là quá trình nhốt giữ CO₂ đòi hỏi một lượng nước khổng lồ. Đối với mỗi tấn CO₂ được bơm vào, các nhà khoa học cần sử dụng khoảng 25 tấn nước. Nhưng theo các nhà khoa học, nước có thể lưu thông và tái sử dụng sau khi CO₂ bị tách khỏi nước. Tất nhiên họ cũng phải khử muối trong nước thì mới có thể tái sử dụng.

Nhưng dự án trên chưa thể đảm bảo Iceland có thể trở thành một quốc gia kiểu mẫu, đi dầu trong việc chống biến đổi khí hậu. Theo thỏa thuận Paris ký hồi năm 2015, Iceland đã đồng ý cắt giảm 40% lượng khí thải nhà kính vào năm 2030. Tuy nhiên theo báo cáo của Cơ quan môi trường Iceland, lượng phát thải của nước này đã tăng 2,2% trong giai đoạn 2016-2017 và đã tăng 85% kể từ năm 1990.

• Tại nhiệt độ phòng, các nhà khoa học RMIT biến CO2 thành than, chôn lại xuống đất
• Nhà khoa học Đức tìm ra cách biến điều hòa thành máy hút CO2, ngăn Trái Đất nóng lên