Thu giữ carbon dioxide từ không khí hoặc các ngành công nghiệp và tái chế nó có thể giống như một giải pháp khí hậu đôi bên cùng có lợi. Khí nhà kính nằm ngoài bầu khí quyển nơi nó có thể làm ấm hành tinh và tránh sử dụng nhiều nhiên liệu hóa thạch hơn.
Cân bằng lượng carbon môi trường là một công việc phức tạp và việc quản lý carbon hoạt động là cần thiết để ổn định khí hậu. Nhà cung cấp hình ảnh: Đại học Michigan, CC BY-ND
Nhưng không phải tất cả các dự án thu giữ carbon đều mang lại lợi ích kinh tế và môi trường như nhau. Trên thực tế, một số thực sự có thể làm biến đổi khí hậu trở nên tồi tệ hơn.
Tôi dẫn đầu Sáng kiến CO₂ toàn cầu tại Đại học Michigan, nơi tôi và các đồng nghiệp nghiên cứu cách đưa carbon dioxide (CO₂) thu được vào sử dụng theo những cách giúp bảo vệ khí hậu. Để giúp tìm ra dự án nào sẽ thành công và giúp những lựa chọn này trở nên dễ dàng hơn, chúng tôi đã vạch ra những ưu và nhược điểm của các nguồn và cách sử dụng carbon phổ biến nhất.
Thay thế nhiên liệu hóa thạch bằng carbon thu được
Carbon đóng một vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực trong cuộc sống của chúng ta. Các vật liệu như phân bón, nhiên liệu hàng không, dệt may, chất tẩy rửa và nhiều thứ khác phụ thuộc vào nó. Nhưng nhiều năm nghiên cứu và những biến đổi khí hậu mà thế giới đang trải qua đã cho thấy rõ rằng nhân loại cần khẩn cấp chấm dứt việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch và loại bỏ lượng CO₂ dư thừa ra khỏi bầu khí quyển và đại dương do việc sử dụng chúng gây ra.
Một số vật liệu carbon có thể được thay thế bằng các chất thay thế không chứa carbon, chẳng hạn như sử dụng năng lượng tái tạo để sản xuất điện. Tuy nhiên, đối với các mục đích sử dụng khác, chẳng hạn như nhiên liệu hàng không hoặc nhựa, carbon sẽ khó thay thế hơn. Đối với những điều này, các công nghệ đang được phát triển để thu giữ và tái chế carbon.
Tín dụng: Cuộc trò chuyện
Thu giữ lượng CO₂ dư thừa—từ đại dương, khí quyển hoặc ngành công nghiệp—và sử dụng nó cho các mục đích mới được gọi là thu giữ, sử dụng và cô lập carbon, hay CCUS. Trong tất cả các lựa chọn để xử lý CO₂ thu được, tôi và các đồng nghiệp thích sử dụng nó để tạo ra sản phẩm, nhưng hãy xem xét tất cả chúng.
CCUS trường hợp tốt nhất và xấu nhất
Với mỗi phương pháp, sự kết hợp giữa nguồn CO₂ và mục đích sử dụng hoặc cách xử lý cuối cùng của nó sẽ quyết định hậu quả kinh tế và môi trường của nó.
Trong trường hợp tốt nhất, quy trình sẽ để lại ít CO₂ trong môi trường hơn trước. Một ví dụ điển hình cho việc này là sử dụng CO₂ thu được để sản xuất vật liệu xây dựng, chẳng hạn như bê tông. Nó loại bỏ lượng carbon thu được và tạo ra sản phẩm có giá trị kinh tế.
Một số phương pháp trung hòa carbon, nghĩa là chúng không thải thêm CO₂ mới vào môi trường. Ví dụ: khi sử dụng CO₂ thu được từ không khí hoặc đại dương và biến nó thành nhiên liệu hoặc thực phẩm, carbon sẽ quay trở lại khí quyển, nhưng việc sử dụng carbon thu được sẽ tránh được nhu cầu về carbon mới từ nhiên liệu hóa thạch.
Tuy nhiên, các sự kết hợp khác đều có hại vì chúng làm tăng lượng CO₂ dư thừa trong môi trường. Một trong những phương pháp lưu trữ dưới lòng đất phổ biến nhất—tăng cường thu hồi dầu—là một ví dụ điển hình.
Ưu và nhược điểm của việc lưu trữ carbon dưới lòng đất
Các dự án trong nhiều năm đã thu giữ lượng CO₂ dư thừa và lưu trữ dưới lòng đất trong các cấu trúc tự nhiên của đá xốp, chẳng hạn như các bể chứa nước mặn sâu, đá bazan hoặc giếng dầu hoặc khí đốt đã cạn kiệt. Quá trình này được gọi là thu hồi và cô lập carbon (CCS). Nếu thực hiện đúng, việc lưu trữ địa chất có thể loại bỏ một lượng lớn CO₂ khỏi khí quyển một cách lâu dài.
