Giảm nhẹ biến đổi khí hậu thông qua biện pháp xử lý CO2

1. Bối cảnh đặt ra yêu cầu giảm phát thải và tái tuần hoàn CO2

Khí CO2 là thành phần của khí quyển, sống sót tự nhiên trong bầu khí quyển của Trái đất với nồng độ tương đối khoảng chừng 350 ppm, tham gia vào quy trình carbon tự nhiên đã giúp cho những quy trình hoạt động của tự nhiên và sự sống trên Trái đất được không thay đổi. Tuy nhiên, quy trình tăng trưởng của con người làm ngày càng tăng lượng CO2 phát thải vào bầu khí quyển, dẫn tới biến hóa những quy trình tự nhiên của Trái đất. Thời gian gần đây, hiện tượng kỳ lạ được nhắc đến nhiều nhất đó là khí quyển Trái đất đang ấm dần lên, gây đổi khác khí hậu toàn thế giới và nguyên do được xác lập là do nồng độ khí CO2 gây hiệu ứng nhà kính đã tăng lên đáng kể. Nguyên nhân chính ngày càng tăng nồng độ khí CO2 đa phần gồm : Do đốt nguyên vật liệu hóa thạch ( than đá, dầu mỏ, khí đốt ) phân phối nhu yếu nguồn năng lượng cho quy trình tăng trưởng của con người ; Do mất rừng làm giảm nguồn hấp thụ CO ­ 2 nhờ quy trình quang hợp, làm mất cân đối quy trình các-bon tự nhiên.

Nguồn phát thải CO­2 từ đốt nhiên liệu hóa thạch gồm hai dạng: Nguồn phát thải tập trung: Các cơ sở sử dụng nhiên liệu hóa thạch (than đá, dầu mỏ, khí đốt) cho quá trình năng lượng như các nhà máy nhiệt điện, nhà máy sản xuất thép, xi măng, hóa chất…; Nguồn phát thải phân tán: Từ các hoạt động giao thông, đun nấu tại các hộ gia đình, hoạt động canh tác nông nghiệp…

Nguồn ảnh: https://www.freepik.com

Trước nhu yếu về giảm nhẹ biến hóa khí hậu toàn thế giới, việc giảm phát thải khí CO ­ 2 trên quốc tế lúc bấy giờ đang tập trung chuyên sâu vào 2 nhóm chính và 4 giải pháp đơn cử gồm :

Nhóm 1: Không phát tán thêm CO2 vào khí quyển: (1) Giảm sử dụng nhiên liệu hóa thạch bằng các chính sách, giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng trong nền kinh tế. (Chi phí thấp); (2) Giảm sử dụng nhiên liệu hóa thạch thông qua chuyển đổi sang sử dụng các dạng năng lượng tái tạo, năng lượng mới (gió, mặt trời, thủy điện, thủy triều, địa nhiệt, sinh khối, hạt nhân, năng lượng hydrogen…) thay thế các dạng năng lượng hóa thạch truyền thống. (Chi phí cao); (3) Thu giữ, sử dụng tuần hoàn, lưu trữ carbon (CCUS) bằng các giải pháp kỹ thuật, công nghệ từ các nguồn phát thải lớn, tập trung. (Chi phí cao).

Nhóm 2: (4) Làm giảm lượng CO­2 trong khí quyển xuống mức phù hợp: Tăng cường hấp thụ CO­2 và lưu trữ trong các sinh khối rừng trồng và rừng tự nhiên nhờ quá trình quang hợp tự nhiên của thực vật. (Chi phí thấp).

Như vậy, hầu hết những vương quốc như Nước Ta có khuynh hướng lựa chọn những giải pháp có ngân sách thấp số để thực thi trước, từng bước tiến hành những giải pháp có ngân sách cao tương thích với điều kiện kèm theo và quy mô của nền kinh tế tài chính. Hiện nay, Nước Ta vẫn chưa phát hành chủ trương đơn cử về nghĩa vụ và trách nhiệm, nghĩa vụ và trách nhiệm giảm phát thải khí nhà kính bắt buộc, hầu hết đang được lồng ghép trong những chủ trương tăng trưởng nguồn năng lượng vương quốc như tăng trưởng nguồn năng lượng tái tạo và chủ trương về sử dụng hiệu suất cao nguồn năng lượng. Đối với giải pháp số ( 3 ) được vận dụng hầu hết so với những nguồn phát thải CO2 lớn, tập trung chuyên sâu như những xí nghiệp sản xuất nhiệt điện, hóa chất, xi-măng, phân bón, … và được tiếp cận qua những bước gồm thu giữ ( Carbon Capture ), sử dụng ( Utilization ), lưu giữ ( Storage ) hoặc phối hợp sử dụng và lưu giữ carbon gọi chung là CCUS.

2. Các công nghệ CCUS

Để triển khai giải pháp về CCUS so với những nguồn phát thải CO2 lớn, tập trung chuyên sâu được tiếp cận trải qua giải pháp của từng quy trình đơn cử.

Nguồn ảnh: https://www.carbonrecycling.is/

a) Thu giữ CO­2­

Việc thu giữ CO2 lúc bấy giờ đã có công nghệ tiên tiến tích hợp vào mạng lưới hệ thống khí thải những nhà máy sản xuất nhiệt điện với hiệu suất tịch thu khoảng chừng 85-95 %. Các mạng lưới hệ thống này mới chỉ ưu tiên tiến hành tại những xí nghiệp sản xuất nhiệt điện khí, dầu và than sạch hoặc những xí nghiệp sản xuất sản xuất phân đạm ( để bảo vệ thành phần khí thải ít tạp chất như bụi ).

b) Vận chuyển CO2

Việc luân chuyển CO ­ ­ 2 được sử dụng thông dụng lúc bấy giờ trải qua mạng lưới hệ thống đường ống dẫn đến những khu vực tàng trữ carbon. Tuy nhiên hầu hết là những mạng lưới hệ thống có quy mô nhỏ. Ngoài ra hoàn toàn có thể sử dụng chiêu thức nén khí vào những bình áp suất cao và luân chuyển bằng những phương tiện đi lại giao thông vận tải đường đi bộ, đường thủy đến những khu vực tàng trữ carbon ở xa nguồn phát thải hoặc những vương quốc khác, tuy nhiên ngân sách cho quy trình này là khá cao.

c) Sử dụng hoặc lưu trữ CO­­2

Khí CO ­ ­ 2 được giải quyết và xử lý tinh khiết và nén vào những bình áp suất cao hoàn toàn có thể luân chuyển và sử dụng cho những ngành khác như công nghiệp thực phẩm, đồ uống có gas, phân bón, hóa chất, nông nghiệp, y học … Khí CO2 hoàn toàn có thể tích hợp với khí hydrogen ( H2 ) hoặc khí thiên nhiên để sản xuất ra những dạng nguyên vật liệu khác như CH3OH, CH4 … hoặc hoàn toàn có thể phối hợp với vôi bột ( CaO ) hoặc dung dịch sữa vôi ( Ca ( OH ) 2 ) để sản xuất ra CaCO3 được sử dụng trong những ngành công nghiệp, thiết kế xây dựng. Lượng lớn CO2 lúc bấy giờ tịch thu được hầu hết tuần hoàn trong quy trình sản xuất phân đạm hoặc bơm trực tiếp xuống những giếng dầu đã khai thác xong hoặc đang khai thác nhằm mục đích tăng năng lực khai thác dầu triệt để hơn, đồng thời lượng CO2 bơm xuống cũng được lữu giữ luôn tại những tầng địa chất, sửa chữa thay thế cho thể tích dầu mỏ đã hút lên. Một số giải pháp hấp thụ CO ­ 2 cưỡng bức so với rừng hoặc nền nông nghiệp trong nhà kính cũng đã được vận dụng với ngân sách tương thích. Lượng CO2 lớn phát thải từ những nguồn tập trung chuyên sâu hoàn toàn có thể tịch thu, luân chuyển trải qua mạng lưới hệ thống đường ống và cho phát tán vào trong thiên nhiên và môi trường rừng để tăng cường quy trình quang hợp của thực vật, từ đó tàng trữ được lượng carbon đáng kể trong sinh khối của rừng. Hay trong nông nghiệp và y sinh vật học, việc sục khí CO ­ 2 cưỡng bức vào những bể dung môi nhân nuôi tảo, vi tảo cũng là giải pháp góp thêm phần tái sử dụng, tàng trữ các-bon, giảm lượng CO ­ 2 phát thải trực tiếp vào khí quyển. Ngoài ra, 1 số ít giải pháp về tàng trữ CO ­ 2 trong những tầng địa chất như vỉa than không hề khai thác, những kho chứa nước mặn sâu, carbonnat hóa khoáng chất, tàng trữ trong đại dương vẫn còn đang nghiên cứu và điều tra, triển khai xong, lúc bấy giờ mới vận dụng ở một số ít vương quốc tăng trưởng như những nước vùng vịnh như Saudi Arabiat, Canada với ngân sách góp vốn đầu tư cao và chưa chuẩn bị sẵn sàng để thương mại kinh doanh hóa.

3. Ưu điểm của CCUS

– CCUS là công nghệ sạch, có thể loại bỏ phát thải CO­2 từ các ngành công nghiệp lớn như nhiệt điện, xi măng, luyện gang thép, sản xuất phân bón và hóa dầu.

– CCUS là một phần của nền kinh tế tài chính nguồn năng lượng mới trong tương lai khi tích hợp với nguồn nguồn năng lượng Hydrogen và nguồn năng lượng sinh học để tạo ra nguồn nguồn năng lượng carbon trung tính đang là hướng đi được nhiều vương quốc đang tiến hành. – CCUS sẽ tạo ra việc làm mới và hội đồng bền vững và kiên cố trong tương lai. Đây là giải pháp có ngân sách thấp hơn so với những ngân sách thiệt hại về môi trường tự nhiên và sức khỏe thể chất do phát thải gây ra và sẽ tiếp liên tục giảm khi những thiết bị được kinh doanh thương mại hóa nhiều hơn. – CCUS là giải pháp có hiệu suất cao cao trong việc vô hiệu CO ­ 2 từ quy trình sử dụng nguồn năng lượng hóa thạch, đặc biệt quan trọng khi phối hợp với những nguồn nguồn năng lượng tái tạo sẽ tạo ra một tương lai không có phát thải carbon, xanh và vững chắc. – Với gần 50 năm nghiên cứu và điều tra và tăng trưởng, đến này về cơ bản những công nghệ tiên tiến về CCUS đã đạt được đến trình độ sẵn sàng chuẩn bị hoàn toàn có thể thương mại kinh doanh hóa cao.

4. Thách thức đối với CCUS

Bên cạnh những ưu điểm của CCUS nêu trên, với đặc tính và nhu yếu của những quy trình phân tách, luân chuyển, phân phối sử dụng và tàng trữ vẫn còn 1 số ít thử thách làm cho công nghệ tiên tiến này mới chỉ được tăng trưởng ở những vương quốc tăng trưởng, những thử thách gồm : – Thách thức tiên phong không phải đến từ bản thân công nghệ CCUS mà là chủ trương và trong thực tiễn chiêu thức đo lường và thống kê xác lập thiệt hại về thiên nhiên và môi trường và ngân sách về sức khỏe thể chất khi phát thải CO2 vào môi trường tự nhiên vẫn còn nhiều tranh cãi dẫn đến vẫn chưa phải chịu nghĩa vụ và trách nhiệm không thiếu cho những ngân sách này ( chưa bị tính thuế hay phí ), do đó không tạo được động lực phải giải quyết và xử lý CO ­ 2 của những doanh nghiệp. Cũng từ nguyên do này mà việc so sánh với ngân sách góp vốn đầu tư cho công nghệ CCUS vẫn làm mê hoặc những nhà đầu tư. – Trong CCUS nếu được tiến hành tại những vị trí xa nguồn sử dụng, tàng trữ CO2 sẽ phát sinh thêm ngân sách góp vốn đầu tư vào công nghệ tiên tiến cho việc tàng trữ và luân chuyển đến nơi tàng trữ, điều này cũng làm cho giá tiền của công nghệ tiên tiến này tăng lên, đặc biệt quan trọng trong điều kiện kèm theo những xí nghiệp sản xuất nhiệt điện, sản xuất gang thép, xi-măng, phân bón, hóa dầu … nằm phân tán, cách xa nhau và cách xa khu vực tàng trữ, sử dụng.

5. Tình hình thực hiện CCUS tại một số quốc gia

– Với tiềm năng tăng trưởng thành hội đồng tuần hoàn bền vững và kiên cố, Nhật Bản đã có Chiến lược thay đổi vì hội đồng vững chắc tuần hoàn, theo đó, Cơ quan tăng trưởng công nghệ tiên tiến và nguồn năng lượng mới ( NEDO ) giữ vai trò dẫn dắt tiến hành nhiều dự án Bất Động Sản triển khai những giải pháp về tuần hoàn và tái sử dụng carbon trong nền kinh tế tài chính, những nghiên cứu và điều tra nổi bật gồm : ( 1 ) Dự án quang hợp tự tạo được triển khai bởi chất xúc tác đặc biệt quan trọng hoàn toàn có thể sử dụng nguồn năng lượng từ ánh sáng mặt trời để phân tách nước H2O thành khí H2 và khí O2, khí H2 được phân tách sẽ được tích hợp với CO2 thu được từ những xí nghiệp sản xuất nhiệt điện, công nghiệp để tổng hợp thành những hợp chất hydrocacbon mạch ngắn ( C2 ~ C4 ) gọi là Olefins và được dùng làm nguyên vật liệu để sản xuất nhựa và những loại sản phẩm khác. Dự án đang liên tục được điều tra và nghiên cứu, triển khai xong và tăng trưởng thương mại kinh doanh hóa. ( 2 ) Dự án phân tách và thu giữ CO ­ 2 từ những nhà máy sản xuất nhiệt điện đang được tiến hành với tiềm năng nghiên cứu và điều tra và vận dụng những giải pháp tách CO ­ 2 từ khói thải của những xí nghiệp sản xuất nhiệt điện nhằm mục đích giảm ngân sách của việc thu giữ CO ­ 2 từ 4.200 ¥ / Tấn CO ­ 2 năm 2018 xuống còn 2.000 ¥ vào năm 2020 và khoảng chừng 1.000 ¥ vào năm 2030. ( 3 ) Dự án Mê-tan hóa quay vòng CO2 thành nguyên vật liệu được khởi động từ năm 2017. Với giải pháp tích hợp nguồn khí H ­ 2 tái tạo và CO2 thu giữ được từ những nhà máy sản xuất nhiệt điện tạo thành những loại nhiêu nhiệu như Metal, Metanol ( được coi là nguồn nguồn năng lượng carbon trung tính ) sẽ được cung ứng cho những nhu yếu sử dụng trong hoạt động và sinh hoạt như đun nấu, sưởi ấm và cả công nghiệp hoặc quay trở lại liên tục sử dụng trong những nhà máy sản xuất nhiệt điện. Khí H2 tái tạo được sản xuất trải qua quy trình điện phân nước sử dụng nguồn năng lượng từ những nguồn tái tạo như gió, mặt trời, thủy điện, thủy triều … Mục tiêu của dự án Bất Động Sản sẽ thương mại kinh doanh hóa được vào năm 2030. ( 4 ) Dự án tàng trữ trong những kho chứa nước mặn sâu bên dưới đáy biển với độ sâu từ 3-4 km ( hơn 1 km dưới đáy biển ), Nhật Bản đã có 1 dự án Bất Động Sản trình diễn được tiến hành thành công xuất sắc do Công ty CCS Nhật Bản mở màn triển khai từ năm 2012, việc bơm, giữ CO ­ 2 trong những tầng địa chất được thực thi từ năm năm nay đến năm 2018 và đã lưu giữ khoảng chừng 1.000 ngàn tấn CO2 mỗi năm. Nguồn CO2 được thu giữ từ xí nghiệp sản xuất sản xuất khí H2 có nguồn gốc dầu mỏ tại Tomakomai, Nhật Bản. – Từ năm 2003 đến nay, Trung Quốc cũng đã có trên 20 dự án Bất Động Sản tiến hành CCUS và gần đây nhất Dự án lưu giữ CO2 trong giếng giầu tại Cát Lâm ở quy mô lớn ( đứng thứ 18 về quy mô trên toàn thế giới ) đã được tiến hành. – Tại Hoa Kỳ, với những chủ trương về kinh tế tài chính carbon đã được vận dụng, những dự án Bất Động Sản về CCUS đã được tiến hành khá phổ cập. Hoa Kỳ là nước chiếm hữu số lượng những dự án Bất Động Sản về CCUS lớn nhất quốc tế, đến năm 2017 đã lưu giữ được trên 150 triệu tấn CO2 và lúc bấy giờ hoàn toàn có thể thu giữ được khoảng chừng 25 triệu tấn mỗi năm, tương tự với lượng phát thải của 5,4 triệu xe hơi trong vòng một năm. Hiện Hoa Kỳ đang 18 dự án Bất Động Sản CCUS quy mô lớn trên toàn Thế giới, trong đó có 10 dự án Bất Động Sản đặt tại vương quốc này.

– Ngoài ra các cuốc gia như Vương quốc Anh, Hà Lan, Na Uy, Úc,… cũng đã triển khai các dự án CCUS đạt hiệu quả và đang tiếp tục xác định lựa chọn đây sẽ là giải pháp cho các giải quyết vấn đề biến đổi khí hậu toàn cầu và phát triển ngành năng lượng không phát thải carbon, xanh và bền vững trong chính sách của quốc gia.

– Ở Nước Ta từ năm 2010 đã có Nhà máy sản xuất phân đạm Phú Mỹ đã lắp ráp thiết bị tịch thu CO ­ ­ 2 từ quy trình đốt và tái sử dụng với lượng NH3 dư của xí nghiệp sản xuất để sản xuất thành phân urê. Tuy nhiên, sau 5 năm quản lý và vận hành thì hiệu suất cao kinh tế tài chính đem lại không được bảo vệ do những yếu tố về thị trường, giá nguyên vật liệu và đã phải dừng hoạt động giải trí.

6. Kết luận

Như vậy, với tiềm năng giải quyết và xử lý khí CO2 thải nhằm mục đích bảo vệ thiên nhiên và môi trường và mạng lưới hệ thống khí hậu của Trái đất thì CCUS là một trong những giải pháp đang được ưu tiên vận dụng trên quốc tế. Đặc biệt với tiềm năng chống biến hóa khí hậu toàn thế giới là giữ cho nhiệt độ Trái đất tăng không quá 2,0 OC vào cuối thế kỷ này và hoàn toàn có thể đạt mức 1,5 OC với sự nỗ lực nhiều hơn từ hội đồng quốc tế, theo đó trong báo cáo giải trình gần đây nhất của Ban Thư ký Liên hợp quốc về biến hóa khí hậu ( IPCC ) năm 2018 đã đưa ra giám sát về những tiềm năng trên chỉ hoàn toàn có thể đạt được khi quốc tế phải cắt giảm 45 % mức phát thải CO2 của năm 2010 vào năm 2030 và đạt mức phát thải bằng không “ Net Zero ” vào năm 2050 thì việc vận dụng công nghệ CCUS sẽ là một tất yếu để vô hiệu triệt để phát thải CO2 vào khí quyển.

Source: https://wada.vn
Category: Khác