Cộng đồng khoa học đồng ý rằng chúng ta phải khám phá và phát triển tất cả các giải pháp để giảm lượng khí thải carbon dioxide (CO2) và các loại khí nhà kính khác, nếu muốn ổn định sự gia tăng nhiệt độ toàn cầu.

Hình minh họa

Để giảm lượng khí thải carbon hiện tại của Pháp từ 10 tấn/năm/người xuống còn 2 tấn/năm/người vào năm 2050, việc thu hồi CO2 từ các cơ sở công nghiệp dường như là một điều bắt buộc. Sau khi được nén, lượng CO2 này có thể được chuyển từ điểm thu hồi bằng tàu chở dầu, tàu thủy hoặc đường ống để sử dụng làm nguyên liệu đầu vào hoặc nguyên liệu thô cho các sản phẩm, dịch vụ hoặc được lưu trữ trong các hệ tầng địa chất dưới lòng đất, trên bờ hoặc ngoài khơi.

Thu hồi carbon từ các bãi đốt rác

Nếu các quốc gia Bắc Âu đã đạt được tiến bộ đáng kể về khả năng thu hồi CO2, thì sự biến động tăng giá của nó trong hệ thống giao dịch phát thải (sau khi giảm vào đầu năm 2024, giá một tấn CO2 đang tiếp tục tăng) cũng đang thúc đẩy các nhà công nghiệp Pháp suy nghĩ về nhiều giải pháp khác nhau.

Trong số này, công nghệ tách sau đốt (post-combustion), bao gồm thu giữ CO2 từ khói do quá trình đốt cháy, rất thú vị ở nhiều khía cạnh.

Lĩnh vực xử lý chất thải chiếm 3,6% tổng lượng phát thải khí nhà kính (GHG) ở Pháp vào năm 2022, theo báo cáo thường niên mới nhất của CITEPA công bố vào tháng 6/2024. Khí mê-tan (CH4) là loại khí nhà kính chính do lĩnh vực này thải ra, chiếm hơn 21% tổng lượng phát thải khí nhà kính toàn quốc. Các đơn vị thu hồi năng lượng (UVE) phải tuân theo quy định chia sẻ nỗ lực (ESR), trong đó có tính đến mục tiêu giảm 47,5% lượng phát thải GHG toàn quốc vào năm 2030 so với mức năm 2005. Việc thu hồi và hóa lỏng CO2 từ khói thải của các UVE là một hướng đi tiềm năng cần khám phá, điều này sẽ góp phần thúc đẩy tính bền vững và sự chấp nhận của xã hội.

Quá trình này bao gồm việc đưa khói thải qua dung môi amine có khả năng hấp thụ CO2. Sau đó, dung môi được đun nóng để tạo ra sự giải hấp CO2 và tiếp tục được tinh chế sau khi làm mát. Cuối cùng nó có thể được nén và hóa lỏng.

Một lối thoát cho quá trình metan hóa

Việc lắp đặt thiết bị thu hồi CO2 có thể được áp dụng cho bất kỳ hệ thống lắp đặt nào phát ra khí thải có chứa nó, chẳng hạn như lò hơi sinh khối hay nhà máy metan hóa. Việc sản xuất khí mêtan sinh học có thể bơm vào hệ thống phân phối khí đòi hỏi bước tinh chế khí sinh học, nhằm tách CH4 và CO2. Do đó, CO2 được cô lập, có nguồn gốc sinh học và trung tính với khí hậu, cho đến nay vẫn được thải vào khí quyển. Với độ tinh khiết cao, chúng mang lại giá trị thương mại cho nhiều mục đích sử dụng khác nhau.

Theo BIP Europe (Đối tác công nghiệp sinh học), CO2 từ quá trình metan hóa ngày nay có tiềm năng ở châu Âu là 27 triệu tấn mỗi năm, trong khi thị trường hiện tại tiêu thụ 40 triệu tấn, chủ yếu có nguồn gốc hóa thạch, cho nhiều mục đích sử dụng khác nhau: nước giải khát, nhà kính nông nghiệp, bình chữa cháy, khí trơ, hóa chất, v.v.

Sản xuất và tiếp thị CO2 sinh học có thể tạo thành một lối thoát mới cho quá trình metan hóa. Đặc biệt vì tác động mặt đất và việc lắp đặt các công trình cần thiết để thu hồi lượng CO2 này tương đối đơn giản, không gây ô nhiễm. Chi phí của chúng tương ứng khoảng 10% giá thành của một đơn vị metan hóa, có lãi sau 3 đến 4 năm.

Giá thu mua CO2 trên thị trường tăng đáng kể trong 2 năm qua và vẫn phụ thuộc vào chi phí vận chuyển bằng xe bồn đông lạnh. Ngành công nghiệp thực phẩm là khách hàng quan trọng đối với các nhà sản xuất CO2. CO2 sinh học có vai trò quan trọng trong việc tránh sử dụng CO2 được tạo ra bằng cách cải tạo khí tự nhiên bằng hơi nước. Trong logic kinh tế tuần hoàn, cũng có thể xem xét việc sử dụng CO2 sinh học để làm giàu không khí trong nhà kính hoặc các trang trại công nghiệp gần khu vực nông thôn, từ đó giúp đa dạng hóa các hoạt động nông nghiệp.

Xử lý chất thải sinh học từ địa phương, một mặt biến nó thành năng lượng, mặt khác làm phân bón, đồng thời khử carbon trong quá trình sản xuất CO2, mang lại phản ứng tuần hoàn sinh thái cho mục tiêu trung hòa carbon và góp phần tham gia vào các vấn đề về chủ quyền lương thực.