Công nghệ thu giữ carbon biến khói thải nhà máy thành khoáng chất có giá trị

Tháng Một 16 16:49 2023

Công nghệ Airovation Technologies biến khí thải carbon từ khói nhà máy thành khoáng chất có giá trị cho ngành công nghiệp thực phẩm, thức ăn chăn nuôi, phân bón và thủy tinh.

Khí thải có thể được sử dụng trong công nghiệp thực phẩm, thức ăn gia súc, phân bón, thủy tinh. Khói dày đặc, gây ô nhiễm từ các ống khói nhà máy, nhưng nếu thay vào đó, nó có thể biến thành một thứ gì đó có giá trị thì sao?

Một công ty khởi nghiệp ở Israel đang làm chính xác điều đó, với một kỹ thuật thu giữ carbon mới, giúp biến khí thải thành khoáng chất có lợi, thay vì bảo quản nó dưới lòng đất như các công nghệ thông thường. Đó là một giải pháp đôi bên cùng có lợi, bởi vì quy trình này không thải ra khí carbon – và nó tạo ra một loại hàng hóa hữu ích.

Airovation có thể tạo ra các khoáng chất có giá trị như natri cacbonat, từ khí thải carbon của nhà máy.

Các lò phản ứng được kết nối với các ống khói để ngăn chặn các chất ô nhiễm thải ra môi trường. Các khí gây ô nhiễm đi trực tiếp qua các lò phản ứng và liên kết với các thành phần không ổn định để tạo ra các khoáng chất có thể được sử dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm, thức ăn chăn nuôi, thủy tinh và phân bón.

Airovation Technologies, công ty đã phát triển kỹ thuật này, có thể biến một tấn carbon dioxide mỗi ngày thành khoáng chất. Đến năm 2024, nó dự kiến ​​​​sẽ “khoáng hóa” 15 tấn mỗi ngày, trong một nhà máy.

Ông Marat Maayan, Giám đốc điều hành và Đồng sáng lập của công ty cho biết: “Ý tưởng rất đơn giản: chúng tôi lấy khí thải carbon và sử dụng chính carbon làm nguyên liệu”.

Hệ thống của công ty Airovation Technology trong nhà máy

“Chúng tôi giúp các nhà máy trở thành nơi không phát thải carbon. Đặc biệt là những ngành đang thực sự đấu tranh để chuyển sang không có carbon, như ngành công nghiệp thủy tinh, ngành tạo ra khí thải từ các nguyên liệu thô mà chúng đang nóng chảy”.

Airovation hợp tác với các đối tác của mình, xây dựng các địa điểm gần các nhà máy của họ để có thể biến lượng khí thải carbon gây ô nhiễm thành natri cacbonat và bicacbonat, cũng như kali cacbonat và bicacbonat.

Các công ty chỉ đơn giản là thực hiện các quy trình công nghiệp của họ, nhưng thay vì thải khí thải carbon vào không khí, đáy ống khói của họ trực tiếp bơm chúng vào bộ khuếch tán trong các lò phản ứng tại chỗ.

Các công ty chỉ đơn giản là thực hiện các quy trình công nghiệp của họ – nhưng thay vào đó, lượng khí thải carbon của họ được bơm trực tiếp vào bộ khuếch tán.

Đầu vào chính mà công nghệ cần là một sản phẩm dạng lỏng, dựa trên kiềm mà Airovation mua từ các nhà sản xuất địa phương. Các lò phản ứng của nó thêm một chất xúc tác vào dung dịch lỏng này, tạo ra các phân tử oxy với các electron chưa ghép cặp, được gọi là ‘gốc superoxide’.

Các electron chưa ghép cặp – hay các gốc tự do – làm cho các phân tử oxy trở nên rất không ổn định và dẫn đến việc chúng phản ứng ngay lập tức với khói chứa đầy carbon dioxide đi qua lò phản ứng, làm đông đặc carbon và biến nó thành vật liệu có giá trị.

“Chúng tôi có phản ứng khoáng hóa rất nhanh, rất độc đáo này. Vì vậy, chúng tôi đang nắm bắt chúng và lưu trữ theo một nghĩa nào đó, bên trong vật liệu”.

Trong lò phản ứng, các phân tử oxy không ổn định trong dung dịch lỏng phản ứng với khí thải carbon và khoáng hóa.

“Và vật liệu này có thể được sử dụng. Nó có thể được sản xuất theo nhiều cách khác nhau, từ nguồn điểm đến quy trình sau đốt cháy và có thể hỗ trợ các ngành công nghiệp khác nhau mà ngày nay gặp rất nhiều khó khăn để chuyển sang không carbon, chẳng hạn như ngành thủy tinh.”

Các doanh nghiệp, đặc biệt là ở châu Âu, nhận được một số ‘tín dụng carbon’ nhất định hàng năm, mỗi tín chỉ đại diện cho quyền thải ra lượng khí thải tương đương với một tấn carbon dioxide.

Những công ty không thể dễ dàng giảm lượng khí thải hoạt động với chi phí tài chính cao hơn hoặc có thể mua các khoản tín dụng từ các công ty không cần đến chúng. Tín dụng carbon tạo ra động lực tiền tệ cho các công ty để giảm lượng khí thải carbon của họ.

Ông Maayan đưa ra ví dụ về một trong những đối tác của mình, một nhà máy thủy tinh ở châu Âu, phải trả khoảng 100 Euro (106 đô la) cho mỗi tấn carbon dioxide mà họ thải ra.

Airovation đang giúp các nhà máy thủy tinh châu Âu giảm lượng khí thải carbon và cung cấp cho họ các khoáng chất được sản xuất tại sân sau của chính họ.

Ông nói: “Bây giờ, chúng tôi không chỉ quản lý để mang lại lượng khí thải carbon bằng không trên công trường/ nhà máy của họ và giúp họ tiết kiệm hàng triệu euro tiền phạt mỗi năm, mà chúng tôi còn có thể cung cấp cho họ các khoáng chất có carbon trung tính cho một mức giá thấp hơn”.

Nhà máy này sử dụng xe tải chuyên chở natri cacbonat mỗi ngày. Vật liệu này thường phải được sản xuất ở châu Âu và vận chuyển đến nhà máy, nhưng Airovation mang lại sự ổn định cho chuỗi cung ứng, ngoài việc ngăn chặn lượng khí thải carbon tăng thêm.

Ông nói: “Năm ngoái, chuỗi cung ứng [natri cacbonat] thật là điên rồ. Giá vận chuyển hay để nhận những chuyến hàng đó đúng hạn là những điều rất khó cam kết với khách hàng”.

Giờ đây, các nhà máy hợp tác với Airovation sẽ không cần sử dụng các nguồn cung cấp hạn chế bên ngoài mà sẽ có nguồn cung ổn định – được sản xuất tại sân sau của chính họ. Và nó tiết kiệm chi phí hơn là chỉ dựa vào các lô hàng bên ngoài. Điều này bổ sung cho các hình phạt tín dụng carbon mà các nhà máy sẽ tránh được.

Sử dụng khoáng chất được tạo ra tại chỗ sẽ tiết kiệm chi phí và đáng tin cậy hơn so với việc sử dụng các nguồn hạn chế bên ngoài.

Tạo ra natri cacbonat và bicacbonat, cũng như kali cacbonat và bicacbonat là một quá trình rất tốn năng lượng. Các nhà máy này sẽ mua sản phẩm từ Airovation sau khi sản xuất tại chỗ.

“Ý tưởng là có một hợp đồng dài hạn về nguồn cung cấp địa phương và tạo ra một nền kinh tế tuần hoàn”.

Nhà máy đầu tiên mở rộng quy mô với công nghệ khoáng hóa là Phoenicia, một nhà sản xuất thủy tinh của Israel. Nhưng vì không có hình thức phạt khí thải carbon ở Israel, Airovation chủ yếu tập trung vào các nước châu Âu và châu Á.

Nhà máy đầu tiên mở rộng quy mô với công nghệ của Airovation là nhà máy sản xuất thủy tinh Phoenicia ở Yeruham, Israel.

Tại Hàn Quốc, nó đang hợp tác với Kolon Industries, một công ty sản xuất hóa chất và dệt may. Nó cũng đang hợp tác với Unid, một công ty khác của Hàn Quốc sản xuất 35% sản lượng kali hydroxit toàn cầu, một loại chất khử trùng.

Các công nghệ thu giữ carbon truyền thống, được gọi là thu giữ không khí trực tiếp (DAC), chiết xuất carbon dioxide trực tiếp từ khí quyển và lưu trữ dưới lòng đất sâu, sử dụng carbonat hóa đồ uống hoặc chế biến thực phẩm hoặc kết hợp với hydro để sản xuất nhiên liệu tổng hợp.

Nhưng nó rất tốn năng lượng và tốn kém để làm như vậy. Ông Maayan không coi những công ty này là đối thủ cạnh tranh mà là đối tác.

Ông nói: “Chúng ta rất dễ yêu thích những gì bạn đã phát minh ra. Nhưng để tạo ra tác động thực sự lớn, bạn phải cộng tác với những người khác và bạn phải tạo ra một kiểu tiếp cận hộp công cụ. Công nghệ của chúng tôi không phải là ‘điều thần kỳ’ – công nghệ của chúng tôi chỉ là một mảnh ghép trong bài toán khó mà chúng ta phải đối mặt”.

Để xem các tin bài khác về “Xử lý khí thải”, hãy nhấn vào đây.

 

(Nguồn: NoCamels)

Bình luận hay chia sẻ thông tin