OCOchem đưa vào hoạt động Nhà máy thí điểm đầu tiên trên thế giới sử dụng nhiều tế bào quy mô công nghiệp để chuyển đổi trực tiếp CO₂ và nước thành các phân tử hữu cơ
Cơ sở này đại diện cho ứng dụng quy mô công nghiệp đầu tiên của quy trình Điện phân CO2 sử dụng các điện cực khuếch tán khí cấp và kích thước thương mại có diện tích bề mặt là 1,5m2 mỗi điện cực.
Richland, WA — [Ngày 28 tháng 5 năm 2025) — Trong một thành tựu mang tính bước ngoặt về việc sử dụng carbon và sản xuất hóa chất bền vững, hôm nay OCOchem đã công bố việc khởi động và đưa vào hoạt động thành công nhà máy thí điểm đầu tiên trên thế giới sản xuất hydro formate và kali formate ở quy mô công nghiệp chỉ sử dụng carbon dioxide và nước làm nguyên liệu đầu vào. Cơ sở trị giá 5,0 triệu đô la này có khả năng sản xuất 60 tấn formate mỗi năm, đại diện cho ứng dụng quy mô công nghiệp đầu tiên của quy trình Điện phân CO2 sử dụng các điện cực khuếch tán khí cấp và kích thước thương mại có diện tích bề mặt là 1,5m2 mỗi điện cực.
Nhà máy mới tận dụng một ngăn xếp 4 ô của các ô điện phân CO₂ lớn nhất thế giới —mỗi ô có diện tích bề mặt điện cực khuếch tán khí là 1,5 mét vuông —và hoạt động ở nhiệt độ và áp suất môi trường để sản xuất formate với hiệu quả năng lượng và chi phí chưa từng có. Formate, một phân tử hữu cơ dạng lỏng, là một hóa chất đa năng được sử dụng trong nông nghiệp, sản xuất, dược phẩm, sản phẩm làm sạch, chế biến kim loại và ngày càng trở thành chất mang lỏng cho hydro và carbon monoxide (khí tổng hợp).
“Trong ba thế kỷ qua, các lựa chọn của nhân loại để thu hoạch các phân tử carbon hữu ích chỉ giới hạn ở hai cách: hoặc trồng nó dưới dạng thực vật mất nhiều tháng hoặc khai thác nó từ lòng đất dưới dạng hydrocarbon mất hàng thiên niên kỷ. Hiện nay, chúng ta có cách thứ 3, Điện phân CO2, để tổng hợp trực tiếp và ngay lập tức các phân tử hữu cơ từ CO2 và nước. Phương pháp quang hợp nhân tạo này — sử dụng các thành phần quy mô công nghiệp — giúp giảm đáng kể rủi ro về công nghệ. Và nó cho phép chúng tôi đẩy nhanh các nỗ lực thương mại hóa mở rộng quy mô của mình tại nhà máy lớn hơn với hàng nghìn ô”, Todd Brix, Tổng giám đốc điều hành của OCOchem cho biết. “Chúng tôi tự hào là người đầu tiên đưa công nghệ này vào cuộc sống ở quy mô công nghiệp—mở ra con đường thứ ba mới để sản xuất phân tử hữu cơ mà không cần dựa vào nhiên liệu hóa thạch hoặc sinh khối”.
Brix nói thêm: “Trong thế giới mà chúng ta thấy đang tiến về phía trước, các phân tử nền tảng mới, các phân tử tiền thân mà từ đó tất cả các phân tử hữu cơ khác được tạo ra, sẽ ngày càng bắt đầu và được tạo ra từ các phân tử có thể được tạo ra từ CO2 với chi phí thấp hơn so với các nguyên liệu đầu vào có nguồn gốc từ nhiên liệu hóa thạch hiện tại. Điều đó có nghĩa là một phân tử C1 và điều đó có nghĩa là một phân tử 2 electron. Trong số tất cả các phân tử carbon có thể được tạo ra từ CO2, chỉ có hydro formate (còn được gọi là axit formic) có thể đáp ứng tiêu chuẩn này với chi phí năng lượng hiện nay”.
Một con đường công nghiệp mới
Ngày nay, hầu hết các hóa chất hữu cơ đều có nguồn gốc từ carbon hóa thạch, tạo ra lượng khí thải CO2 lớn và ô nhiễm không khí khi tiêu thụ, hoặc carbon được trồng, tiêu thụ tài nguyên đất và nước khan hiếm và cạnh tranh với sản xuất lương thực và thức ăn chăn nuôi làm tăng giá. Quy trình của OCOchem đảo ngược mô hình đó bằng cách trực tiếp tiêu thụ và chuyển đổi CO₂ và nước thành các phân tử có giá trị gia tăng, được cung cấp năng lượng bởi điện sạch và quy trình điện phân CO₂ tiên tiến, được cấp bằng sáng chế cùng các công nghệ vật liệu.
Theo công ty phân tích độc lập bên thứ ba, EcoEngineers, mỗi tấn formate do hệ thống của OCOchem sản xuất sẽ loại bỏ và tránh được tổng cộng 7,2 tấn khí thải CO₂ bằng cách tiêu thụ carbon dioxide đã thu được và thay thế nhiên liệu hóa thạch được sử dụng làm nguyên liệu đầu vào và nguồn năng lượng để sản xuất hóa chất. Với chỉ bốn ô công nghiệp đang hoạt động trong dự án thí điểm, thiết kế có thể dễ dàng mở rộng quy mô bằng cách "tăng số lượng" các ô, giảm chi phí vốn và cho phép mở rộng nhanh chóng.
Hơn nữa, hầu hết các nhà máy hóa chất hiện nay đều được lắp ráp tại chỗ theo cách "xây dựng bằng que". Ngược lại, nhà máy thí điểm của OCOchem được chế tạo hoàn toàn bên ngoài, giao hàng, lăn vào vị trí và đưa vào vận hành chỉ trong sáu tuần—một mốc thời gian nhanh bất thường giúp giảm đáng kể chi phí xây dựng và khởi động các cơ sở sản xuất hóa chất. Phương pháp tiếp cận nhà máy phân tử mô-đun này cho phép triển khai nhanh hơn và mở ra cánh cửa cho một mô hình sản xuất phân tán mới, trong đó các nhà máy phân tử hữu cơ có thể được sản xuất hàng loạt trong các nhà máy và có thể triển khai nhanh chóng ở bất kỳ nơi nào có CO₂.
"Những tác động của điều này là rất lớn", Bob Weber, một chuyên gia lâu năm về công nghệ cacbon thành hóa chất và là cựu nghiên cứu viên của Phòng thí nghiệm quốc gia Tây Bắc Thái Bình Dương cho biết. "OCOchem đã chứng minh rằng việc sử dụng CO₂ điện hóa có thể hoạt động ở quy mô có ý nghĩa và với chi phí ngày càng giảm, thiết lập một tiêu chuẩn mới cho sản xuất hóa chất sạch".
Nhà máy thí điểm điện phân Carbon FluX của OCOchem để sản xuất formate (Anolyte Skid (L), Electrolyzer Carriage (M), Catholyte Skid (R)).
Các tế bào được đưa vào giá đỡ điện phân bằng cần cẩu một ray.
Công nghệ được xây dựng để mở rộng quy mô
Bước đột phá của OCOchem tích hợp một số cải tiến độc quyền, bao gồm:
Các điện cực khuếch tán khí CO₂ được cấp bằng sáng chế phát triển trong nhà
, đạt được khả năng chuyển đổi CO₂ cao hơn 100 lần so với các hệ thống nước hoặc hệ thống giới hạn độ hòa tan truyền thống
Thiết kế máy điện phân 2 trong 1 vừa điện phân nước để tạo ra hydro (ở cực dương) vừa liên kết hóa học hydro đó, vài phút sau, với CO2 (ở cực âm)
Các ô điện phân lớn hơn 20 lần so với các ô được sử dụng trong các công nghệ điện phân hydro và pin nhiên liệu hiện tại
Các đơn vị xử lý lắp ráp theo mô-đun tại nhà máy, chế tạo ngoài công trường và lắp đặt trong vòng chưa đầy sáu tuần
Hoạt động ở nhiệt độ và áp suất môi trường xung quanh, giúp giảm đáng kể chi phí năng lượng, đường ống và thiết bị đồng thời cho phép vận hành theo tải.
Sản xuất formate nồng độ cao vượt quá 35%, cho phép xử lý hạ nguồn hiệu quả hơn và giảm chi phí tách.
Các nhà máy phân tử mô-đun, triển khai nhanh chóng của OCOchem cung cấp giải pháp chuyển đổi cho cả các công ty có lượng CO₂ dư thừa và các nhà phát triển năng lượng tái tạo đang tìm kiếm các luồng giá trị mới. Bằng cách cho phép sản xuất phân tán tại địa phương các phân tử gốc carbon, các hệ thống này tăng cường khả năng phục hồi của chuỗi cung ứng và tạo ra các sản phẩm có giá trị cao trực tiếp từ CO₂ thải. Các địa điểm triển khai lý tưởng bao gồm các nhà máy lọc sinh học, cơ sở khí đốt tự nhiên tái tạo và các địa điểm thu giữ CO₂—bất kỳ nơi nào có CO₂ và chưa được sử dụng hết.
Vì công nghệ này hoạt động ở nhiệt độ và áp suất môi trường xung quanh nên về bản chất nó theo tải và lý tưởng để đặt cùng với các nguồn điện tái tạo nhưng thường không liên tục. Điều này mở ra những cơ hội mới cho các nhà phát triển dự án năng lượng mặt trời, gió, thủy điện, địa nhiệt hoặc thậm chí là hạt nhân ngoài lưới điện để chuyển đổi trực tiếp năng lượng bị mắc kẹt hoặc chưa được sử dụng hết thành các phân tử hữu cơ có giá trị, mà không bị chậm trễ hoặc tốn kém cho các kết nối lưới điện hoặc lưu trữ pin. Cùng nhau, các khả năng này mở ra một mô hình có thể mở rộng quy mô để sản xuất phân tử hữu cơ phân tán bền vững, nơi có CO₂ và các electron tái tạo.
Dự án thí điểm thành công này đặt nền tảng cho nhiều sản phẩm trong tương lai có nguồn gốc từ CO₂ và formate, bao gồm nhiên liệu sạch, hóa chất nông nghiệp, dung môi công nghiệp và chất mang hydro lỏng. Với nguồn nguyên liệu giá rẻ, khả năng mở rộng theo mô-đun và nền kinh tế tích cực về khí hậu, OCOchem đang sẵn sàng thúc đẩy sự thay đổi mang tính chuyển đổi trong cách thế giới sản xuất và phân phối các phân tử gốc carbon.
Giới thiệu về OCOchem
OCOchem là một công ty đổi mới hóa học sạch hàng đầu đã tiên phong trong các công nghệ chuyển đổi carbon dioxide và nước thành các phân tử và vật liệu tái tạo. Tập trung vào việc khử cacbon cho chuỗi cung ứng toàn cầu và xây dựng tương lai công nghiệp bền vững hơn, OCOchem đang theo đuổi mục tiêu này bằng cách sử dụng một phương pháp tiếp cận mới tích hợp các hệ thống điện hóa độc quyền với các phương pháp sản xuất tiết kiệm chi phí và dễ mở rộng quy mô.
