Nghiên cứu biến khí carbon dioxide thành khối đá để chống tăng nhiệt toàn cầu

Khí carbon dioxide biến thành khối đá. (Hình của Lamont-Doherty Earth Observatory)

Các nhà nghiên cứu đã phát triển một cách thức để bắt giữ và lưu trữ carbon dioxide (CO2), bằng cách biến loại khí này thành những viên đá. Kỹ thuật của họ được mô tả trong một bài báo được công bố trên tạp chí khoa học Science, có thể cung cấp một cách thức nhanh hơn, an toàn hơn, để thu giữ CO2 và hạn chế mức tăng nhiệt toàn cầu.

Từ lâu các khoa học gia đã coi việc thu tập và tồn trữ carbon (CCS) là một cách thức có thể là đáng kể để chống lại tình trạng khí hậu biến đổi. Ý tưởng là việc cất giữ khí thải CO2 dưới lòng đất sẽ ngăn chặn thứ khí gây nhà kính này bay vào khí quyển. Tuy nhiên những nỗ lực trước đây đã đạt rất ít tiến bộ. Hầu hết những cuộc thí nghiệm đều liên quan đến việc bơm CO2 vào đá sa thạch hoặc vào những tầng chứa nước nằm dưới sâu, mặc dù có những mối lo ngại rằng rốt cuộc CO2 có thể thoát ra và bay vào lại trong bầu không khí, cho dù do lỗi lầm của con người hoặc do những hoạt động địa chấn.

Lối tiếp cận được công bố trong tuần này nhằm mục đích làm giảm nguy cơ này, bằng cách hòa tan CO2 với nước, và bơm hỗn hợp đó vào những tảng đá núi lửa được gọi là bazalt. Một khi điều đó xảy ra, CO2 biến thành một thứ khoáng sản rắn (calcite), sau đó có thể được cất giữ.

Các nhà nghiên cứu từ Đài Quan Sát Địa Cầu Lamont-Doherty thuộc viện đại học Columbia University và các tổ chức khác đã thử dùng lối tiếp cận này, như là một phần của một chương trình thử nghiệm được gọi là dự án CarbFix. Dự án này được đưa ra trong năm 2012, tại nhà máy điện Hellisheidi ở Iceland, nhà máy điện địa nhiệt lớn nhất thế giới. Những cuộc nghiên cứu trước đó cho thấy phải mất hàng trăm hoặc thậm chí hàng ngàn năm để cho calcite hình thành, nhưng kỹ thuật của các nhà nghiên cứu đem lại hiệu quả nhanh hơn nhiều. Trong năm 2012, họ đã bơm 250 tấn CO2 (pha với nước và hydrogen sulfide) vào đá bazalt nằm sâu khoảng 1,500 bộ dưới mặt đất. Trong vòng hai năm, 95 phần trăm trong khối lượng carbon cacbon bơm vào đá bazalt dưới nhà mát đã rắn lại và trở thành thành đá.

Chưa rõ lối tiếp cận này có thể là khả thi trên quy mô lớn hay không. Tiến trình này đòi hỏi một lượng nước khá lớn, 25 tấn nước cho mỗi tấn CO2. Một số người thắc mắc rằng phương pháp ấy có thể được áp dụng một cách dễ dàng cho những nơi khác trên thế giới hay không.

Nhưng ít nhất tại Hellisheidi, các nhà điều hành đang xúc tiến sử dụng cách thức tiếp cận này. Trong năm 2014, Reykjavik Energy, công ty điều hành nhà máy này, bắt đầu bơm khí CO2 ở dưới lòng đất, với tỷ lệ 5,000 tấn một năm. Công ty dự định tăng gấp đôi tỷ lệ đó trong mùa hè này.