Tại sao cần thu giữ và lưu trữ carbon?

Thu giữ và lưu trữ carbon là gì?

Thu giữ và lưu trữ carbon (Carbon Capture and Storage - CCS) là hoạt động loại bỏ hoặc cắt giảm lượng khí thải carbon dioxide (CO₂) khỏi bầu khí quyển. Đây là một trong các phương pháp đang được áp dụng, có thể đóng vai trò then chốt trong việc giải quyết tình trạng nóng lên toàn cầu.

Ngoài khái niệm “thu giữ và lưu trữ carbon”, còn có một khái niệm khác liên quan là “thu giữ, sử dụng và lưu trữ carbon” (Carbon Capture Utilisation and Storage - CCUS). Quy trình này, thay vì lưu trữ CO₂, nó còn có thể được tái sử dụng trong các hoạt động công nghiệp bằng cách chuyển đổi vào trong các sản phẩm, ví dụ, nhựa, bê tông, nhiên liệu sinh học.

Thu giữ và lưu trữ carbon hoạt động như thế nào?

Thu giữ và lưu trữ carbon rất quan trọng vì khoảng 45% CO₂ do con người tạo ra vẫn nằm trong khí quyển. Quá trình cô lập carbon có thể diễn ra theo hai hình thức cơ bản: tự nhiên và nhân tạo.

● Cô lập carbon tự nhiên

Quá trình cô lập carbon tự nhiên diễn ra khi CO₂ được lưu trữ trong môi trường tự nhiên. Môi trường tự nhiên gồm những gì được gọi là “bồn chứa carbon”, như rừng, đồng cỏ, đất, đại dương, các vùng nước.

+ Rừng. Rừng được coi là một trong những hình thức cô lập carbon tự nhiên tốt nhất. Thực vật hấp thụ CO₂ trong quá trình quang hợp. Trung bình, rừng lưu trữ lượng carbon gấp đôi lượng carbon thải ra, ước tính 25% lượng khí thải CO₂ toàn cầu được cô lập ở rừng và các dạng thảm thực vật khác, như đồng cỏ, thảo nguyên, cây bụi,… Do đó, việc bảo vệ môi trường tự nhiên rất quan trọng để đảm bảo các bồn chứa carbon thu giữ CO₂ hiệu quả. Nạn phá rừng là mối đe dọa lớn nhất đối với quá trình tự nhiên này.

+ Đất. Thông qua các đầm lầy, than bùn, CO₂ có thể được thu giữ và lưu trữ dưới dạng carbonate khi CO₂ trộn lẫn với các nguyên tố khoáng khác, như canxi hoặc magie. Các carbonate này tích tụ trong hàng nghìn năm giúp CO₂ được giải phóng khỏi Trái đất.

+ Đại dương. Môi trường dưới nước và các vùng nước lớn cũng là nơi hấp thụ CO₂ tuyệt vời. Chúng hấp thụ thêm khoảng 25% lượng CO₂ thải ra từ bầu khí quyển của Trái đất. Lượng carbon này chủ yếu được giữ lại ở các lớp trên cùng của đại dương. Tuy nhiên, quá nhiều carbon có thể làm axit hóa đại dương, gây ra mối đe dọa đối với sự đa dạng sinh học tồn tại bên dưới.

● Cô lập carbon nhân tạo

Quá trình cô lập carbon nhân tạo là quy trình gồm ba bước:

+ Thu giữ. CO₂ tạo ra từ các hoạt động công nghiệp, như sản xuất điện sử dụng nhiên liệu hóa thạch (than, khí đốt tự nhiên), hoặc sản xuất thép, xi măng…, được thu giữ lại.

+ Nén và vận chuyển. CO₂ được nén và vận chuyển qua đường ống, vận tải đường bộ hoặc tàu đến địa điểm để lưu trữ.

+ Lưu trữ. Sau cùng, CO₂ được đưa vào các tầng địa chất ngầm hay khối đá sâu dưới lòng đất để lưu trữ lâu dài.

Khí thải carbon được lưu trữ ở đâu?

Các địa điểm lưu trữ CO₂ là các tầng địa chất, tầng chứa nước mặn hoặc các bể chứa dầu khí đã cạn kiệt, thường nằm sâu 1km trở lên dưới lòng đất. Cơ sở thu giữ và lưu trữ carbon đầu tiên trên thế giới đi vào hoạt động từ năm 1972 tại Hoa Kỳ, nơi một số nhà máy khí đốt tự nhiên ở Texas đã thu giữ và lưu trữ hơn 200 triệu tấn CO₂ dưới lòng đất.

Hiện nay, trên thế giới, xây dựng các cơ sở lưu giữ carbon đang rất phát triển. Theo báo cáo năm 2022 của Viện CCS toàn cầu, có 194 cơ sở quy mô lớn trên toàn cầu, so với 51 cơ sở vào năm 2019. Công suất thu giữ CO₂ của tất cả cơ sở đang được phát triển đã tăng lên 244 triệu tấn vào năm 2022, tăng ấn tượng 44% so với năm 2021.

Việc phát triển công nghệ cho phép cô lập carbon diễn ra trên quy mô lớn ngày càng hiện thực. Nếu CO₂ có thể được thu giữ trong bất kỳ hoạt động nào, điều đó sẽ giúp chúng ta trở nên trung hòa carbon nhanh hơn. Trong đó, cách đơn giản nhất, đỡ tốn kém để mở rộng quy mô thu giữ carbon là khuyến khích phát triển môi trường tự nhiên, như tái tạo rừng, cải tạo đất nông nghiệp, cũng như loại bỏ các chất ô nhiễm khỏi biển, hồ và đại dương.