Phát triển tảo Blue Carbon Đo tảo bằng tia laser như J-Power
Công nghệ đang phát triển theo hướng mở rộng "carbon xanh", là carbon dioxide (CO2) được hấp thụ bởi tảo trong biển. J-Power đang làm việc với Viện Nghiên cứu Cảng và Sân bay (thành phố Yokosuka, tỉnh Kanagawa) để tiến hành các cuộc kiểm tra xác minh về công nghệ khảo sát để xác định số lượng tảo. Với tư cách là một siêu cường về hàng hải, Nhật Bản có thể dễ dàng đảm bảo những nơi để trồng rong biển, và có rất nhiều cơ hội để mở rộng các-bon xanh. Nếu sự phát triển của công nghệ để giảm bớt nỗ lực vận hành, nó có thể trở thành trung tâm của hoạt động buôn bán khử cacbon ở Nhật Bản.
Một máy bay không người lái được trang bị máy quét laser màu xanh lá cây đã thực sự bay tại cơ sở nuôi trồng tảo của J-Power (Thành phố Kitakyushu)
Nằm trên bờ biển của Thành phố Kitakyushu, Văn phòng Tổng đại lý Wakamatsu của J-Power từng là nhà máy nhiệt điện than đầu tiên của công ty. Vào tháng 5 năm 2022, một chiếc máy bay không người lái có sải cánh dài khoảng 1m đã được nhìn thấy qua lại dọc theo bờ kè dài 1 km của khu kinh doanh.
Khảo sát tảo bằng máy bay không người lái
Không chỉ bất kỳ máy bay không người lái nào. Nó là một máy bay không người lái được trang bị "máy quét laser xanh" được phát triển độc đáo sử dụng tia laser xanh không dễ bị nước hấp thụ. "Chúng tôi đã có đủ dữ liệu." Takaharu Tomii, Giám đốc công nghệ (CTO) của Amuse One Self (thành phố Osaka), đơn vị phát triển máy bay không người lái, đã gật đầu với Tomohiro Kuwae, người đứng đầu nhóm nghiên cứu môi trường ven biển tại Viện Nghiên cứu Cảng và Sân bay, người đứng đầu cuộc nghiên cứu.
Các-bon xanh là một sáng kiến tập trung vào khả năng hấp thụ CO2 của biển, không chỉ bao gồm rong biển và các thảm tảo, mà còn cả rừng ngập mặn. Tảo và các loài thực vật biển khác hấp thụ CO2 thông qua quá trình quang hợp, và một phần của nó được lưu trữ dưới đáy biển dưới dạng bùn trong một thời gian dài. Người ta ước tính rằng lượng CO2 được hấp thụ bởi các khu vực biển nông nơi tảo phát triển là 4 tỷ tấn mỗi năm, hơn 50% so với các khu vực đất liền như rừng.
Công nghệ đang được thử nghiệm lần này là công nghệ ước tính lượng tảo trong nước dựa trên các cuộc khảo sát bằng máy bay không người lái. Để tạo ra tín chỉ carbon xanh, cần phải xác định chính xác nhất có thể số lượng và loại tảo trong nước, đồng thời đo lượng CO2 hấp thụ với độ chính xác cao theo số lượng tảo.
Hiện nay, người ta thường đo diện tích bề mặt của các thảm rong biển từ dữ liệu vệ tinh hoặc ảnh chụp bằng máy bay không người lái, nhưng có nguy cơ là phương pháp này có thể không xác định được các loại tảo khó nhìn thấy từ trên trời, chẳng hạn như rong biển mọc trên các bức tường chắn sóng và đáy biển. Một máy bay không người lái dưới nước hoặc một thợ lặn thực sự có thể đi dưới nước và xác nhận trực quan lớp rong biển để nắm bắt chính xác nó, nhưng cần có thời gian và rất khó để ghi lại vị trí chính xác của lớp rong biển.
Amuse và những người khác đang phát triển một hệ thống đo lượng tảo sử dụng tia laser xanh lục. Đầu tiên, tia laze xanh lục được sử dụng để thu nhận hình dạng ba chiều của địa hình đáy biển và vị trí cũng như độ cao của các vật thể như tảo trong biển. Bằng cách sử dụng một thuật toán độc đáo, dữ liệu như chất rắn trong nước như mặt nước, đáy biển và các khối tiêu tán sóng được loại bỏ khỏi hình dạng ba chiều mà tia laser màu xanh lục thu được và dữ liệu thể tích của tảo được ước tính và chỉ dữ liệu hình dạng của tảo được trích xuất.
Kuwae, đồng thời là chủ tịch của Hiệp hội Nghiên cứu Công nghệ Kinh tế Xanh Nhật Bản (JBE), tổ chức thúc đẩy chứng nhận tín chỉ các-bon xanh, cho biết, "Phương pháp đo lượng tảo là duy nhất trên thế giới."
Hấp thụ 100 tấn CO2 mỗi năm
Văn phòng Tổng hợp J-Power Wakamatsu, nơi đóng vai trò là địa điểm trình diễn, có thành tích tạo ra các khoản tín dụng xanh được chứng nhận bởi JBE, đây là công ty có quy mô lớn nhất tại Nhật Bản với tư cách là một công ty tư nhân. Sử dụng các khối tản sóng trộn với tro than và xỉ đồng từ nhà máy nhiệt điện than của công ty, một thảm rong biển đã được tạo ra trên vùng biển rộng 6,4 ha xung quanh nhà máy.
Để đạt được chứng nhận JBE, cần phải đo lường mức độ tảo đã phát triển do quá trình quản lý của người vận hành đối với thảm rong biển. J-Power cho đến nay đã tiến hành các hoạt động quan sát bằng mắt thường như lặn của thợ lặn, nhưng công ty cho biết “Cần phải cải thiện hiệu quả của phép đo khi chúng tôi tiếp tục mở rộng các thảm rong biển.” Tôi quyết định tiến hành.
Đo đạc bờ kè của văn phòng J-Power tại Thành phố Kitakyushu (Thành phố Kitakyushu)
Trong năm tài chính 2010, năm đầu tiên chứng nhận, khoảng 16 tấn tín chỉ xanh đã được tạo ra. Theo J-Power, bằng cách mở rộng các thảm rong biển, bao gồm cả các cơ sở khác, chúng có thể hấp thụ khoảng 100 tấn CO2 mỗi năm. Tại Nhật Bản, JBE đang hoạt động như một tổ chức tư nhân để chứng nhận tín chỉ carbon xanh và ba công ty đã thực sự mua tín chỉ trong chứng nhận năm 2020.
Các chuyên ngành Âu Mỹ cũng vào
Số lượng các công ty tham gia vào hệ thống chứng nhận do JBE thúc đẩy đang tăng lên nhanh chóng và sự quan tâm ngày càng tăng. Trong năm tài chính 2021, ngoài dự án Kitakyushu của J-Power, hàng chục công ty đã mua các khoản tín dụng tương đương với khoảng 65 tấn CO2 được hấp thụ bởi các thảm rong biển được tạo ra ở ba địa điểm ở Nhật Bản, bao gồm Cảng Yokohama và Kobe.
Xu hướng khử cacbon đang thu hút sự quan tâm của quốc tế. Ở nước ngoài, các tổ chức phi chính phủ (NGO) và các công ty lớn của châu Âu và Mỹ đang lần lượt tham gia vào các-bon xanh. Apple và Procter & Gamble (P&G) đang đầu tư vào bảo tồn rừng ngập mặn. Trên thế giới, các nỗ lực chủ yếu là đối với rừng ngập mặn, nơi mà việc đo lường dễ dàng hơn so với các thảm rong biển.
Mặt khác, Nhật Bản là cường quốc đại dương đứng thứ 6 trên thế giới về diện tích vùng đặc quyền kinh tế (EEZ), có nhiều vùng biển dễ dàng phát triển các thảm rong biển và khả năng hấp thụ cacbon xanh của tảo. là lớn. Người ta nói rằng chỉ riêng các khu vực ven biển của Nhật Bản đã hấp thụ hơn 1 triệu tấn mỗi năm. Nó được tính toán để bao gồm lượng khí thải CO2 hàng năm của khoảng 350.000 hộ gia đình.
Về công nghệ đo tảo, ngoài phương pháp đo laser xanh mà Amuse và những người khác đang nghiên cứu, nhiều nghiên cứu và phát triển khác nhau đang được tiến hành. Phối hợp với Đại học Hokkaido, Tập đoàn Sony sẽ thực hiện các thí nghiệm trình diễn để đo tốc độ phát triển của rong biển và khu vực rong phát triển bằng các cảm biến chìm dưới biển.
