Lò phản ứng thu giữ CO2 trong muối biển 100.000 năm

Lò phản ứng mới thu giữ CO₂ bằng cách tái tạo quá trình tự nhiên kéo dài 10.000 năm dưới đại dương chỉ trong khoảng một phút.

Calcarea, startup tách ra từ Viện Công nghệ California (Caltech) và Đại học Nam California (USC), phát triển lò phản ứng mới để biến CO₂ thải ra từ quá trình đốt nhiên liệu của tàu thuyền thành muối biển, lưu giữ CO₂ suốt 100.000 năm, Interesting Engineering hôm 7/8 đưa tin. Nếu được triển khai rộng rãi, lò phản ứng có thể giúp ngành vận tải biển đạt mục tiêu phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050.

Nguyên mẫu lò phản ứng do Calcarea phát triển. (Ảnh: Calcarea)

Ưu điểm lớn nhất là phản ứng này mô phỏng hiệu quả và nhanh chóng những gì đại dương vẫn làm. "Đây là phản ứng đã diễn ra trên hành tinh suốt hàng tỷ năm. Nếu có thể tăng tốc nó, chúng ta sẽ có cơ hội thu được một phương pháp an toàn và lâu dài để lưu trữ CO₂", Jess Adkins, nhà hải dương hóa học từ Caltech, một trong những người sáng lập Calcarea, cho biết.

Nước biển hấp thụ khoảng 1/3 lượng CO₂ thải vào khí quyển một cách tự nhiên. Điều này khiến nước biển tăng độ axit và canxi carbonate, một chất dồi dào dưới đại dương, bị hòa tan. "Canxi carbonate là thành phần tạo nên khung xương của san hô, vỏ sò và tất cả những thứ chiếm phần lớn trầm tích ở đáy đại dương", Adkins nói. Canxi carbonate hòa tan sau đó phản ứng với CO₂ trong nước để tạo thành muối bicarbonate, giam CO2 lại.

"Hiện có khoảng 38 nghìn tỷ tấn bicarbonate trong đại dương", Adkins bổ sung. Calcarea muốn tái tạo quá trình tự nhiên này bằng cách dẫn khí thải của tàu vào một lò phản ứng ở thân tàu. Bên trong lò phản ứng, khí thải được trộn với nước biển và đá vôi (một loại đá chứa canxi carbonate). Kết quả, CO₂ trong khí thải tương tác với hỗn hợp, tạo ra nước mặn giam giữ CO₂ dưới dạng muối bicarbonate.

Adkins cho biết, một lò phản ứng có thể thu giữ khoảng 50% lượng khí thải CO₂ của một con tàu. Phản ứng này kéo dài hơn 10.000 năm trong tự nhiên nhưng chỉ mất khoảng một phút trong lò phản ứng của Calcarea. Theo Adkins, nước mặn sản xuất ra được xả xuống đại dương mà không gây nguy hiểm cho sinh vật biển hay sự cân bằng hóa học của nước biển.

Calcarea cũng đang nghiên cứu bổ sung một bộ lọc để loại bỏ trước các chất ô nhiễm khác từ khí thải có thể hòa vào nước, như hạt bụi, nhiên liệu chưa cháy hết và chất bẩn khác. Đến nay, Calcarea đã chế tạo hai lò phản ứng nguyên mẫu đặt tại bãi đậu xe của USC và cảng Los Angeles. Cuối tháng 5, startup này công bố hợp tác với bộ phận nghiên cứu và phát triển của công ty vận tải biển quốc tế Lomar. Adkins tin rằng sự hợp tác này sẽ dẫn đến việc lắp đặt nguyên mẫu lò phản ứng quy mô đầy đủ đầu tiên trên một con tàu.