Tiến tới trung hòa
Nền kinh tế của California là nền kinh tế lớn nhất, đổi mới nhất và đa dạng nhất trong số các bang của Mỹ. Nếu được tính như một quốc gia, giá trị ròng của hàng hóa và dịch vụ tiểu bang sẽ được xếp hạng đứng thứ 10 trên thế giới. Trong nhiệm vụ tìm kiếm giải pháp giảm lượng khí thải carbon thuần bằng 0, California là một hình mẫu cho “Trung hòa”.
Đây là tiêu đề của một báo cáo được xuất bản gần đây của Phòng thí nghiệm Quốc gia Lawrence Livermore, trong đó Tiểu bang California được dẫn chứng để định hướng những chính sách trong tương lai nhằm đạt được tính trung hòa carbon cho đến năm 2045.
Chương trình nghiên cứu được thiết lập dựa trên các công trình nghiên cứu ban đầu đã được công bố, tập trung vào ba định hướng chính dẫn đến khả năng xả thải carborn âm: đất tự nhiên và đất làm việc, thu giữ carbon trong quá trình chuyển đổi sinh khối thành nhiên liệu và thu giữ carbon trực tiếp từ không khí. Đây là một cách tiếp cận độc đáo, bao trùm toàn bộ phạm vi hoạt động thực tế và công nghệ có thể loại bỏ carbon dioxide (CO2) khỏi bầu không khí.
Mọi định hướng tới giải pháp đều được thực hiện minh bạch với dữ liệu có thể định lượng được và những phân tích chi tiết được trình bày trong quản lý đất đai, thu thập sinh khối chất thải, vận chuyển CO2 và lưu trữ địa chất.
“Tiến tới trung hòa” là một khái niệm phân tích đánh giá định lượng đầu tiên, mang tính toàn diện, về những hoạt động cần thiết để có được một nền kinh tế trung hòa carbon vào năm 2045.
Thách thức phải đối mặt của bang California là đưa ra những chiến lược loại bỏ 125 triệu tấn CO2 xả thải vào khí quyển mỗi năm, sử dụng những công nghệ xả thải âm sử dụng sinh khối tự nhiên và tài nguyên địa chất với chi phí phù hợp...
Để thực hiện các mục tiêu này, đòi hỏi tiểu bảng phải có nỗ lực chuyên sâu, những công nghệ mới và cơ sở hạ tầng mở rộng để có thể thu CO2 trực tiếp từ không khí, vận chuyển CO2 bằng đường ống, lưu trữ CO2 địa chất quy mô lớn, nâng cao năng lực thu gom và xử lý sinh khối chất thải.
 |
| Kết quả của kế hoạch không xả thải được giới thiệu với mục tiêu được tô màu xanh lục. |
Thiết lập và vận hành kho lưu trữ địa chất CO2
Nghiên cứu “Tiến tới trung hòa” ở California đã đánh giá định lượng khả năng đưa vào thực tế ứng dụng và giá thành của hơn 50 phương án xả thải CO2 âm.
Kế hoạch ba cấp của Califorrnia nhằm đạt được net-zero bao gồm thu giữ và lưu trữ CO2 từ những hệ sinh thái tự nhiên và đất làm việc, sinh khối chất thải để chuyển hóa thành nhiên liệu và kho chứa CO2, thu giữ trực tiếp từ khí quyền và lưu trữ khí CO2 dưới lòng đất bằng giải pháp sử dụng những thiết bị đặc chủng.
Kết quả chính từ nghiên cứu hướng tới tương lai đầy cảm hứng này bao gồm tầm quan trọng của việc đẩy nhanh quy mô các giải pháp tự nhiên, đảm bảo tính khả thi về kinh tế và tính phù hợp của những chiến lược xả thải âm, đảm bảo chuỗi cung ứng thu gom và phân phối đáng tin cậy sinh khối chất thải. Sự cho phép và thiết lập cơ sở hạ tầng chuyển đổi sinh khối, vận chuyển, lưu trữ lâu dài và an toàn CO2, đồng thời thu thập nhanh chóng những kinh nghiệm về phương pháp giảm chi phí công nghệ, ví dụ như hấp thu CO2 trực tiếp từ không khí.
Tất cả các phương án đề ra đều rất khả thi. Hầu như tất cả những quy trình sản xuất khác nhau (hydrogen, nhiên liệu máy bay, điện), sử dụng sinh khối có thu giữ carbon đều tương tự như nhau về hiệu quả và chi phí.
Có rất nhiều giải pháp đưa đến thành công, các doanh nghiệp có thể tự tìm được đường hướng cho riêng mình. Thách thức lớn nhất là thiết lập và vận hành kho lưu trữ địa chất CO2 ở California. Mọi công nghệ và kỹ thuật cũng như công việc khác đang được tiến hành trong một số quy mô và đã có khuôn khổ chính sách ban đầu để chi trả cho công việc, cụ thể là tiêu chuẩn nhiên liệu carbon thấp của California hiện nay quy định chi phí đối với việc lưu trữ CO2 trong quá trình xử lý thành nhiên liệu là 200 đô la/tấn.
Đây là kế hoạch của Phòng thí nghiệm Quốc gia Lawrence Livermore ở California. Những giải pháp nhằm "Trung hòa Carbon" này là điều mà thế giới có thể nghiên cứu và học hỏi!
Bài viết của Geoffrey Ozin Giáo sư hóa học thuộc Đại học Toronto, chuyên ngành vật liệu nano đăng tải trên trang Advanced Science News.
