Một công ty muốn giúp các nhà sản xuất ethanol khai thác lượng khí thải carbon dioxide của họ để sản xuất thêm nhiên liệu tái tạo cho biết công nghệ của họ là một giải pháp thay thế khả thi cho các đường ống carbon dioxide được đề xuất.
Một nhà máy sản xuất ethanol ở Lena, Illinois sẽ là nhà máy đầu tiên sử dụng hệ thống của CapCO2 để chuyển đổi carbon dioxide thành metanol xanh. (Ảnh do CapCO2 cung cấp)
CapCO2 Solutions sắp hoàn thành dự án “metanol xanh” đầu tiên tại nhà máy sản xuất ethanol ở Illinois. Công ty hy vọng rằng việc ra mắt thành công vào mùa hè này sẽ khiến các nhà sản xuất ethanol ở Iowa làm theo.
Jeff Bonar, giám đốc điều hành của công ty cho biết: “Chúng tôi nghĩ rằng đó là một giải pháp hấp dẫn hơn nhiều đối với hầu hết các nhà máy sản xuất ethanol hơn là cố gắng vận chuyển (carbon dioxide) đi đâu đó”.
Lượng khí thải carbon dioxide của các nhà máy sản xuất ethanol tương đối tinh khiết, khiến chúng trở thành ứng cử viên hấp dẫn về mặt kinh tế trong việc thu hồi carbon. Một số ít trong số 42 nhà máy lọc ethanol của Iowa đã thu hồi lượng khí thải và bán khí đốt cho các mục đích thương mại khác.
Trong khi đó, chính phủ liên bang đã tạo ra các ưu đãi thuế đáng kể để thu giữ và cô lập carbon dioxide cũng như để sản xuất nhiên liệu có hàm lượng carbon thấp.
CapCO2 được cấp phép công nghệ từ một công ty châu Âu để tạo ra các mô-đun metanol. (Ảnh do CapCO2 cung cấp)
CapCO2 ước tính rằng “mô-đun metanol” của họ – các thùng vận chuyển được chế tạo sẵn với thiết bị chuyển đổi carbon dioxide thành metanol – có khả năng giảm điểm carbon của ethanol của cơ sở ở mức tương tự như các đường ống carbon được đề xuất hiện nay.
Nhưng thay vì đưa khí nhà kính ra khỏi bang để cô lập dưới lòng đất, nó sẽ được sử dụng để tạo ra sản phẩm mới mà các cơ sở có thể bán.
Methane được sử dụng để sản xuất nhiều loại sản phẩm - từ nhựa, sơn, vật liệu cách nhiệt đến mỹ phẩm - và nó cũng là một nguồn nhiên liệu tái tạo tiềm năng. Bởi vì nhiên liệu có thể có ít hoặc không có lưu huỳnh nên một số công ty vận tải biển trong những năm gần đây đã cân nhắc sử dụng nó để cung cấp năng lượng cho các tàu viễn dương của họ.
Bonar cho biết, các mô-đun của CapCO2 có giá khoảng 12 triệu USD mỗi mô-đun và được tạo ra bằng công nghệ được cấp phép từ một công ty châu Âu. Các nhà máy sản xuất ethanol sẽ sử dụng nhiều mô-đun tùy thuộc vào lượng carbon dioxide có sẵn để chuyển đổi thành metanol.
Bonar cho biết đây là giải pháp thay thế ít tốn kém hơn cho các hệ thống sản xuất metanol truyền thống và có diện tích nhỏ hơn nhiều. Ông cho biết các nhà sản xuất ethanol có thể thu hồi được chi phí ban đầu trong vòng một năm.
“Đó là một cách tiếp cận rất hiệu quả về mặt chi phí,” ông nói.
Một công nghệ mới
Liệu metanol xanh - được sản xuất theo quy trình của CapCO2 hay của công ty khác - là giải pháp thay thế khả thi cho các hệ thống đường ống được đề xuất vẫn chưa rõ ràng. Một số người phản đối đường ống đã lập luận rằng metanol là một lựa chọn tốt hơn giúp xoa dịu mối lo ngại của họ về an toàn đường ống, thiệt hại về đất để xây dựng và việc sử dụng miền nổi tiếng để xây dựng chúng.
Lãnh đạo một số cơ sở sản xuất ethanol ở Iowa từng cân nhắc việc sản xuất metanol đã không trả lời yêu cầu bình luận về bài viết này.
Monte Shaw, giám đốc điều hành của Hiệp hội Nhiên liệu Tái tạo Iowa, tổ chức ủng hộ ngành công nghiệp ethanol, cho biết: “Mọi người quan tâm đến việc tìm hiểu về nó, nhưng họ không coi đây là giải pháp ngắn hạn”. “Đây là một công nghệ mới. Bạn thực sự không thể đi bất cứ nơi nào trên thế giới và nhìn thấy một trong những nhà máy này hoạt động.”
Shaw không loại trừ metanol xanh là một sản phẩm trong tương lai có thể được sản xuất từ carbon dioxide thu được tại các nhà máy ethanol, nhưng ông cho biết các hệ thống đường ống tương tự như những gì đã được Summit Carbon Solutions đề xuất mang lại một cách thức nhanh chóng và đã được chứng minh hơn cho các cơ sở đó để sản xuất nhiên liệu có hàm lượng carbon thấp.
Summit sắp kết thúc quá trình cấp phép đường ống dẫn chất lỏng nguy hiểm ở Iowa. Họ muốn xây dựng một hệ thống gồm 5 bang có thể kết nối với ít nhất 25 cơ sở sản xuất ethanol của Iowa để vận chuyển carbon dioxide đến Bắc Dakota để lưu trữ dưới lòng đất, với chi phí hơn 5 tỷ USD.
Những nhà sản xuất ethanol này sẽ được hưởng lợi từ việc bán nhiên liệu của họ vào các thị trường có hàm lượng carbon thấp và sẽ đủ điều kiện nhận các khoản tín dụng thuế liên bang hào phóng, khoản tín dụng này có thể hết hạn trong những năm tới. Summit có thỏa thuận với các nhà máy để chia sẻ lợi nhuận.
Công ty cho biết hệ thống này có thể hoạt động vào năm 2026, tránh những trở ngại về quy định. Bắc và Nam Dakota đều bác bỏ đề xuất ban đầu của Summit. Bắc Dakota đang xem xét lại và công ty cho biết họ sẽ đăng ký lại ở Nam Dakota.
Bonar cho biết phải mất từ một đến hai năm để CapCO2 lắp đặt hệ thống của mình. Để đủ tiêu chuẩn là metanol xanh, các nhà sản xuất ethanol cũng cần cung cấp năng lượng cho thiết bị từ nguồn không tạo ra khí thải carbon dioxide, chẳng hạn như tua-bin gió hoặc tấm pin mặt trời.
Phần lớn điện được sử dụng để sản xuất hydro - thành phần quan trọng khác của metanol bên cạnh carbon dioxide.
Bonar cho biết: “Metanol xanh có giá trị đến mức nó có thể nhanh chóng chi trả cho việc xây dựng thêm năng lượng không carbon”. Ông ước tính rằng chi phí lắp đặt tua-bin gió gần nhà máy sản xuất ethanol có thể chiếm 10 hoặc 15% tổng chi phí dự án.
Nhà máy Illinois, nơi thực hiện dự án đầu tiên của CapCO2, đang sử dụng điện được tạo ra từ một nhà máy điện hạt nhân, trong đó Iowa không có nhà máy nào.
