Công nghệ khí hóa cải tiến hứa hẹn giúp hạn chế phát thải một lượng lớn khí  CO2 . Ảnh: Getty Images

Thế giới đang tiến gần hơn tới kỷ nguyên “than đá sạch” nhờ một công nghệ mới cho phép tận dụng khí thải CO₂ gây hiệu ứng nhà kính giúp quá trình sản xuất điện năng đạt hiệu suất cao hơn. Công nghệ của Đại học Columbia (Mỹ) hứa hẹn có thể ngăn hàng triệu tấn khí CO₂ phát thải vào khí quyển, đồng thời biến than đá, chất thải nông nghiệp và rác thải đô thị... thành nhiên liệu sạch hơn.

Bước đột phá trên dựa theo qui trình khí hóa vốn đã được ứng dụng để làm sạch nhiên liệu bẩn - bằng cách nung nhiên liệu bằng hơi nước và chuyển hóa chúng thành hỗn hợp hyđrô và cácbon mônôxít (CO), gọi là khí tổng hợp. Hỗn hợp khí này được dùng trong nhà máy điện hoặc để sản xuất nhiên liệu cho ô tô. Nhược điểm của quá trình này là tiêu thụ rất nhiều năng lượng và nước, cũng như phát thải nhiều khí CO₂.

Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu Columbia đã chứng minh khi bổ sung CO₂ vào khí tổng hợp và dùng CO₂ thay một ít hơi nước, phản ứng khí hóa sẽ đạt hiệu suất cao hơn và thân thiện với môi trường hơn nhiều. “Thay vì chỉ sử dụng hơi nước, chúng tôi cho thêm CO₂, vì 2 lý do. Thứ nhất, nó phản ứng với chất thải tốt hơn hơi nước. Thứ hai, nó giảm lượng hơi nước tiêu thụ nên giúp tiết kiệm năng lượng và nước (25-30%)”, trưởng nhóm nghiên cứu Marco Castaldi cho biết. Sau khi tách hyđrô khỏi khí tổng hợp, thành phần CO còn lại có thể được xử lý an toàn dưới lòng đất.

Castaldi và cộng sự ước tính nếu áp dụng công nghệ khí hóa cải tiến của họ để xử lý một loại rác thải nông nghiệp có thể tạo ra nguồn nhiên liệu đủ cung cấp cho 20% phương tiện giao thông trên thế giới. Quá trình này sẽ tiêu thụ 437 triệu tấn CO₂, tương đương lượng khí thải của 308 triệu chiếc ô tô. Nhóm của Castaldi đã tiến hành thử nghiệm trên hơn 50 loại rác thải nông nghiệp khác nhau và cũng thu được kết quả tương tự. Theo ông, qui trình khí hóa mới có thể ứng dụng vào hầu hết nhiên liệu rắn sản sinh nhiều CO – từ vỏ cây và lá thông đến cỏ và than đá.

Ngoài ra, công nghệ này có thể mang đến giải pháp sản xuất điện năng vừa sạch vừa hiệu quả. “Trong vòng 5 năm, chúng tôi có thể sở hữu dây chuyền công nghệ khí hóa hoàn chỉnh và tận dụng khí thải CO₂ từ ống khói của các nhà máy phát điện để tạo ra nhiên liệu sạch”, Castaldi khẳng định.

THỤY TRÚC (Theo CNN)