Khí thải carbon được thu giữ và sử dụng trong sản xuất xi măng, gạch và bê tông… Giải pháp công nghệ của startup Mineral Carbonation International (MCi) của Úc đang được các nhà đầu tư và doanh nghiệp quốc tế chú ý.
Công nghệ của MCi có ý nghĩa lớn trong nỗ lực giảm phát thải toàn cầu, đồng thời mở rộng thêm ứng dụng của công nghệ thu giữ, sử dụng và lưu trữ carbon (CCUS) mà cả thế giới đang khám phá. Chẳng hạn, khí CO2 khi thu giữ hiện được sử dụng để tăng năng suất cây trồng trong nhà kính…
Phòng thí nghiệm “quốc tế” về nguyên vật liệu mới
Nhà máy của MCi được khởi công hôm 10/4 tại thành phố Newcastle, thuộc tiểu bang New South Wales của Úc. Cơ sở này dự kiến hình thành cuối năm nay, có khả năng thu giữ 1.000 – 3.000 tấn CO2 mỗi năm.
Thành lập năm 2013 và đặt trụ sở tại Canberra, MCi là liên doanh giữa công ty hóa chất Orica và công ty GreenMag Group. Các nhà đầu tư Nhật Bản đã bỏ vốn vào liên doanh gồm công ty Itochu, Ngân hàng Mizuho và Ngân hàng Sumitomo Mitsui Trust. Trong hơn bảy năm qua, MCi đã nhận khoảng 20 triệu đô la Úc từ chính phủ liên bang Úc.
Giám đốc điều hành MCi Marcus Dawe cho biết: “Việc thương mại hóa công nghệ thu giữ, sử dụng và lưu trữ carbon không đơn giản mà cần thông qua quan hệ đối tác nhiều bên”.
Nhà máy Newcastle sẽ tách calcium và magnesium từ xỉ thép, sản phẩm phụ của quá trình luyện thép. Sau đó, các khoáng chất sẽ đươc trộn với CO2 tại nhà máy của Orica gần đó để sản xuất carbonate, một loại nguyên liệu trong xi măng. CEO Dawe gọi đây là “quá trình carbonate khoáng chất”.
Đầu năm 2023, hãng RHI Magnesita có trụ sở tại Áo đã trở thành cổ đông, cũng là khách hàng thương mại đầu tiên của MCi. Là hãng đứng đầu thế giới về sản xuất vật liệu chịu lửa, RHI sẽ sử dụng công nghệ của MCi để sản xuất các vật liệu, vật dụng sử dụng trong các môi trường công nghiệp nhiệt độ cao và chế tạo các thiết bị thu giữ và sử dụng carbon (CCU).
Công nghệ CCU của MCi cung cấp giải pháp giảm phát thải CO2 cho các ngành công nghiệp như khai thác mỏ, sản xuất, xi măng, thép và năng lượng. Không phụ thuộc vào thị trường tín chỉ carbon, cơ chế bù đắp hoặc trợ cấp, MCi sử dụng khí thải CO2 phối trộn với các nguyên liệu khoáng sản khác để tạo ra sản phẩm mới.
Nhà máy ở Newcastle cũng là “phòng thí nghiệm” cho nhiều công ty Úc và nước ngoài đang nghiên cứu về công nghệ này. Khoảng 30 công ty khác cũng đã sử dụng phòng thí nghiệm của startup tại Đại học Newcastle, New South Wales trong nhiều năm qua. MCi đặt mục tiêu thương mại hóa công nghệ này sớm nhất là vào năm 2026.
MCi cũng đang để mắt tới các cơ hội ở nước ngoài. Hãng Itochu có kế hoạch tiếp thị công nghệ thu hồi carbon của MCi cho các công ty Nhật Bản trong lĩnh vực thép, điện và các lĩnh vực khác mà theo truyền thống được xem là khó giảm phát thải.
Thị trường công nghệ CCUS rộng lớn
Báo cáo của Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC) của Liên hợp quốc cho biết việc triển khai công nghệ thu giữ carbon nhằm giảm thiểu lượng khí thải là “không thể tránh khỏi” nếu muốn thế giới muốn đạt được mức phát thải ròng bằng không vào năm 2050.
Cơ quan Năng lượng quốc tế (IEA) nói việc quá trình thu giữ, lưu trữ và sử dụng khí thải có thể giảm tới 15% lượng khí carbon từ việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch trên toàn cầu. Đây là phương thức hiệu quả thứ ba sau việc sử dụng hiệu quả năng lượng (40%) và phát triển năng lượng tái tạo (35%).
Công nghệ CCU của MCi là một phần của phần của công nghệ CCUS mà toàn cầu đang theo đuổi. Nếu mức tiêu thụ dầu mỏ vẫn tiếp tục tăng tốc độ hiện nay, IEA dự báo dự báo thế giới buộc phải dùng công nghệ CCUS để thu giữ 32 tỉ tấn khí CO2 vào năm 2050. Đây là con số không thể tưởng tượng nổi.
Con số này gồm 23 tỉ tấn được tách bằng công nghệ thu giữ khí trực tiếp, đòi hỏi khoảng 26.000 TWh điện vào năm 2050, nhiều hơn nhu cầu điện toàn cầu trong năm 2022.
CCUS sẽ trở thành một giải pháp phổ biến trong khai thác dầu khí, nhưng ngành này cần đầu tư 3.500 tỉ đô la/năm từ nay đến năm 2050. Điều này có thể là “giấc mơ viễn vông”. Bởi theo IEA, năm 2022 có hơn 3 tỉ đô la được cho các dự án CCUS, tương đương chỉ 5% dự án đạt quyết định đầu tư cuối cùng, tương ứng với chỉ 10 triệu tấn carbon được thu giữ và 20 triệu tấn carbon được lưu trữ.
Theo IEA, hiện có khoảng 45 triệu tấn CO2 đang được thu giữ thông qua các dự án CCUS toàn cầu. Tuy nhiên, 3/4 thiết bị trên được lắp đặt với mục đích tăng cường thu hồi dầu. Nói cách khác, lượng carbon được thu giữ vẫn là nhiên liệu hóa thạch, khi sử dụng lại thải ra nhiều khí CO2 hơn trong quá trình đốt nhiên liệu. Các giải pháp như của MCi có ý nghĩa mới trong quá trình giảm phát thải.
Tháng 6/2023, tại nhà máy điện sinh khối ở Hiroshima, hãng Mitsubishi Heavy Industries đã lắp đặt thử nghiệm thiết bị CCUS tinh gọn trên diện tích 10m2.
Thiết bị này sẽ thu giữ và xử lý khí thải từ quá trình đốt gỗ vụn của nhà máy, với khối lượng 300 ký CO2 mỗi ngày, tương đương khoảng 0,3% tổng lượng khí thải toàn nhà máy. Khí thải CO2 sau đó được dẫn đến hai nhà màng trong nhà máy, nhằm giúp cà chua và dâu tây tăng trưởng tốt hơn.
Ricky Hồ (Theo Nikkei Asia, Forbes, Canberra Business)
