Biến khí CO2 thành đá - dự án táo bạo

Hoạt động bơm khí CO2 xuống lòng đất được thực hiện tại nhà máy địa nhiệt Hellsheidi của Iceland. nguồn: BBC.

Các nhà nghiên cứu đã công bố một bản báo cáo về thí nghiệm của họ thực hiện ở Iceland, nơi họ bơm khí CO2 và nước xuống lòng đất, vào các phiến đá do núi lửa tạo nên. Các phản ứng với khoáng chất nằm sâu trong lớp đất bazan sẽ chuyển CO2 thành một dạng chất rắn ổn định và bất động. Thêm vào đó, đội ngũ nghiên cứu trên còn viết trên tạp chí khoa học danh tiếng Science, rằng tốc độ để tiến trình trên diễn ra là chỉ vài tháng.

“Trong tổng số 220 tấn CO2 mà chúng tôi bơm xuống lòng đất, 95% đã chuyển hóa thành đá vôi chỉ trong vòng dưới 2 năm” – trưởng nhóm nghiên cứu Juerg Matter thuộc Đại học Southampton, Anh, cho hay.

Được biết, trong bối cảnh khí thải CO2 trong bầu khí quyển toàn cầu đang có xu hướng tăng dần theo thời gian, gây nên hiện tượng nóng lên toàn cầu, các nhà khoa học ở khắp nơi đã bắt đầu thí nghiệm phương pháp mà họ gọi là “thu carbon và dự trữ” – gọi tắt là giải pháp CCS.

Trong các thí nghiệm trước đây, giới khoa học từng thử bơm khí CO2 vào sa thạch, hoặc sâu hơn là lớp cát muối ngậm nước. Tuy nhiên, cách thức này lại có rủi ro lớn là khí CO2 có thể tìm đường rò rỉ ra ngoài và trở lại bầu khí quyền.

Dự án Carbfix đang thực hiện ở Iceland, khác với các thí nghiệm trước đó, lại tìm cách đông cứng khí CO2. Được triển khai tại nhà máy địa nhiệt Hellisheidi tại Reykjavik, dự án này ban đầu trộn khí CO2 với nước để tạo ra một thứ chất lỏng có tính axit, rồi sau đó bơm chúng xuống sâu hàng trăm mét tới các lớp đất bazan dưới lòng đất.

Lượng nước có độ pH thấp sẽ làm phân hủy canxi và magiê trong lớp đất bazan, các chất phản ứng với CO2 để tạo nên các loại muối. Theo phương pháp này, các nhà khoa học có thể tránh được khả năng khí CO2 rò rỉ và trở lại bầu khí quyền.

“Điều này chứng tỏ rằng chúng ta có thể bơm một lượng khí CO2 cực lớn xuống lòng đất và dự trữ chúng một cách an toàn mà chỉ cần một khoảng thời gian khá nhỏ” – Martin Stute, thuộc dự án Carbfix, cho hay.

Tuy nhiên, vấn đề của dự án này chính là chi phí. Việc thu giữ khí CO2 tại một trạm năng lượng hay các nhà máy công nghiệp khác là rất đắt đỏ, và nếu thiếu đi sự khuyến khích từ chính phủ thì rõ ràng phương pháp này là phi kinh tế. Các cơ sở hạ tầng dùng để cơm khí xuống lòng đất cũng là một vấn đề khác.

Và trong trường hợp Carbfix được chính thức triển khai, thì lượng nước được bơm cùng khí CO2 xuống lòng đất cũng là một vấn đề lớn, bởi trong mỗi đợt bơm như vậy chỉ có khoảng 5% khí CO2 còn 95% còn lại là nước.

Ông Christopher Rochelle là một chuyên gia về CCS thuộc Viện nghiên cứu Địa chất Anh, và không nằm trong nhóm thí nghiệm dự án Carbfix ở Iceland. Ông cho rằng Carbfix là một dự án quan trọng bởi lần đầu tiên thực hiện một cuộc thí nghiệm thực tiễn chứ không dừng lại ở lý thuyết. Chỉ riêng việc thực hiện thí nghiệm trên là đã đủ đánh giá về phương pháp này để có thể áp dụng vào thực tiễn trong tương lai.

“Chúng ta cần phải làm nhiều hơn các cuộc thử nghiệm như vậy để hiểu rõ hơn các tiến trình này và chúng có tác dụng nhanh chậm ra sao” – ông Rochelle nói với hãng tin BBC.

Theo chuyên gia này, dự án Carbfix đã bơm khí CO2 cùng nước xuống các hòn đá khoáng chất dưới lòng đất và chúng có phản ứng khá nhanh chóng. Nhưng đó là các loại đá ở Iceland, chúng khác với các loại đá ở vùng biển phía Bắc hay bất kỳ nơi nào khác. Bởi vậy, hướng tiếp cận sẽ rất đa dạng tùy thuộc vào các loại địa chất ở mỗi nơi áp dụng phương pháp này.

Hiện nay, các hoạt động ở nhà máy địa nhiệt Hellisheidi không chỉ là một cuộc thí nghiệm đơn thuần, mà hàng ngày nhà máy này vẫn vận hành để bơm khối lượng lớn khí CO2 xuống lòng đất. Nhà máy này hiện còn đang bơm khí Hydrogen Sulphide xuống lòng đất – một dự án khác của họ.