Các đại dương trên thế giới kết nối tất cả chúng ta và cung cấp những con đường đến những nơi xa xôi của Trái đất. Những kênh đào rộng lớn này đã tạo điều kiện cho sự đổi mới trong lĩnh vực hàng hải phát triển mạnh mẽ và vận tải biển trở thành phương tiện vận tải chính.
Tuy nhiên, nhu cầu về một ngành vận tải biển xanh hơn đang trở nên cấp bách hơn, với ngành vận tải chịu trách nhiệm cho gần 3% lượng khí thải carbon toàn cầu. Để hạn chế phát thải khí nhà kính (GHG) trong lĩnh vực này, Tổ chức Hàng hải Quốc tế (IMO) đã áp dụng các biện pháp bắt buộc, với mục tiêu đạt mức phát thải GHG ròng bằng 0 vào hoặc khoảng năm 2050. Có thể đạt được mức 0 ròng bằng nhiều cách khác nhau. nhiều cách, từ việc giảm lượng khí thải thông qua các hoạt động bền vững đến loại bỏ hoàn toàn lượng khí thải CO2 bằng cách sử dụng nhiên liệu xanh. Mặc dù vậy, nhiều phương pháp trong số này vẫn đang được phát triển và được dự đoán sẽ triển khai trên diện rộng trong tương lai.
Tạm thời, công nghệ thu hồi và lưu trữ carbon trên tàu (OCCS) có thể thúc đẩy ngành này theo hướng bền vững hơn. Việc lắp đặt công nghệ thu hồi carbon trên các tàu hàng hải có thể làm giảm đáng kể lượng khí thải carbon dioxide trong toàn bộ ngành vận tải biển, với khả năng giảm lượng khí thải từ xe tăng đến khi đánh thức - lượng khí thải do đốt nhiên liệu trong thùng của tàu - tới 75-80%. Nhưng chính xác thì việc thu hồi carbon hoạt động như thế nào và nó được lắp đặt trên tàu như thế nào? Hãy đọc tiếp để tìm hiểu về công nghệ quan trọng này và cách các công ty như Hanwha đang khám phá tiềm năng của nó để hỗ trợ hành trình hướng tới trung hòa carbon toàn cầu.
Thu hồi và lưu trữ carbon trên tàu là gì?
Được ca ngợi vì khả năng định hình hành động khí hậu, công nghệ thu giữ carbon chỉ đơn giản đề cập đến bất kỳ công nghệ nào loại bỏ carbon dioxide hiện có khỏi khí quyển hoặc thu giữ carbon trước khi thải vào khí quyển. Mặc dù có nhiều loại công nghệ thu giữ carbon khác nhau nhưng phương pháp phổ biến nhất là thu giữ CO2 dựa trên amin.
Quá trình này bao gồm việc định tuyến khí thải hoặc “khí thải” phát ra qua các ống dẫn vào tháp giải nhiệt để giảm nhiệt độ. Khi khí đã được làm mát, nó sẽ được chuyển đến thiết bị hấp thụ, thiết bị này sẽ đưa khí đi qua dung dịch hóa học được tạo thành từ các hợp chất gọi là amin. Các amin liên kết với CO2 và giữ CO2 trong thiết bị hấp thụ trong khi lượng khí thải không chứa carbon còn lại được thoát vào không khí. CO2 tinh khiết cuối cùng được chuyển đổi từ khí thành chất lỏng và sau đó sẵn sàng vận chuyển để lưu trữ dưới lòng đất hoặc sử dụng tiếp.
OCCS liên quan đến việc lắp đặt hệ thống thu hồi carbon trên tàu và tích hợp chúng vào hệ thống nhiên liệu của tàu. Carbon có thể được thu hồi trên tàu bằng một trong hai phương pháp: đốt trước, bao gồm chuyển đổi nhiên liệu của tàu thành khí và thu giữ CO2 trước khi đốt, hoặc sau đốt, thu giữ CO2 từ khí thải của tàu bằng nhiều phương pháp khác nhau. CO2 thu được được lưu trữ trên tàu dưới dạng chất lỏng trong bể áp suất cao hoặc ở dạng rắn ở dạng khoáng chất như đá vôi.
Tàu chở CO2 hóa lỏng của Hanwha Ocean được trưng bày
Vượt qua thách thức và xây dựng sự bền vững
Giống như bất kỳ công nghệ mới nổi nào, có nhiều thách thức khác nhau cần được giải quyết để mở rộng các ứng dụng OCCS trong toàn ngành. Một thách thức như vậy là cơ sở hạ tầng vì không gian trên tàu bị hạn chế. OCCS yêu cầu không gian rộng rãi cho chính hệ thống thu hồi carbon, bể chứa và hệ thống điện cần thiết để cung cấp thêm năng lượng.
Tương tự như vậy, carbon cô lập phải được chuyển đổi sang trạng thái có thể sử dụng được, với các phương pháp sử dụng carbon hiện tại hiện chưa đủ để sử dụng trên diện rộng. Do chi phí cao liên quan đến việc chuyển đổi carbon để sử dụng nên việc phát triển công nghiệp vẫn còn hạn chế. Để quản lý đầy đủ việc vận chuyển và lưu trữ carbon thu được đồng thời đảm bảo hàng hóa bổ sung có thể được vận chuyển hiệu quả, cơ sở hạ tầng phải được mở rộng quy mô đáng kể.
Để giải quyết những thách thức này và tiến bộ công nghệ hơn nữa, các công ty như Hanwha Ocean đang thực hiện những bước tiến có thể đo lường được để đảm bảo OCCS là một giải pháp đáng tin cậy và hướng tới tương lai. Hanwha Ocean bắt đầu tích cực phát triển công nghệ OCCS vào năm 2022 sau khi hợp tác với công ty vận tải GasLog của Hy Lạp. Công ty đã nhận được bốn tàu chở khí tự nhiên hóa lỏng (LNG) từ GasLog và sẽ trang bị thêm công nghệ OCCS cho các tàu này, nhằm hoàn thành quy trình này và trả lại các tàu vào năm 2024. Hệ thống OCCS của
Hanwha Ocean nhỏ hơn và sử dụng ít năng lượng hơn các công nghệ khác trong ngành OCCS — làm cho nó nhỏ gọn hơn, tiết kiệm năng lượng hơn và lý tưởng cho việc lắp đặt và sử dụng trên tàu biển. Công ty đang khám phá tiềm năng sử dụng nước amoniac như một cách tự nhiên để thu giữ và lưu trữ lượng khí thải CO2 ở dạng khoáng chất một cách an toàn, cho phép nó được xử lý trên đất liền hoặc thải ra biển trong tương lai. Hanwha Ocean gần đây đã nhận được Phê duyệt Nguyên tắc (AiP) cho hệ thống OCCS của mình, xác nhận tính khả thi của thiết kế công nghệ và tuân thủ các quy định. AiP đánh dấu một bước quan trọng trong việc đảm bảo vị trí của công nghệ này trong ngành trong tương lai.
Nỗ lực hiện thực hóa một tương lai không có carbon, Hanwha Ocean cũng đang phát triển các công nghệ tiên tiến giúp thúc đẩy tính bền vững và tận dụng tối đa tiềm năng của OCCS.
Công ty đang nỗ lực phát triển các tàu xanh chạy bằng hệ thống động cơ thân thiện với môi trường dựa trên amoniac, metanol và hydro. Bằng cách sử dụng các phương pháp OCCS đốt trước - bao gồm việc tách hydro và CO2 khỏi khí thải trước khi đốt - hỗn hợp hydro thu được có thể được sử dụng làm nhiên liệu tuần hoàn trên tàu. Ngoài ra, carbon thu được có thể được chuyển đổi thành ống nano carbon rắn, một vật liệu xây dựng bền hơn kim loại và có thể được sử dụng để xây dựng các cấu trúc hoặc phương tiện khác nhau.
Bước xanh cho đại dương xanh
Đưa ngành hàng hải về mức 0 ròng cuối cùng sẽ đòi hỏi phải phát triển và áp dụng các loại nhiên liệu ít carbon và không có carbon như amoniac và metanol. Trong khi sự phát triển đang ngày càng phát triển và trở nên khả thi hơn, việc triển khai trên diện rộng vẫn còn rất xa vời. OCCS có thể lấp đầy những khoảng trống này của ngành, vì nó có thể giảm đáng kể lượng khí thải trong thời gian tạm thời và đóng vai trò như một bước trung gian cơ bản trên con đường hướng tới quá trình khử cacbon hoàn toàn.
Bằng cách sử dụng chuyên môn trong ngành và sự khéo léo không hề sợ hãi của mình, Hanwha vẫn tận tâm xây dựng các công nghệ hướng tới tương lai như OCCS để vượt qua những thách thức về khí hậu trong tương lai ngay hôm nay.
