Tại hội nghị thượng đỉnh về khí hậu tuần trước, đã có rất nhiều cuộc thảo luận về công nghệ khí hậu và cách nó có thể giúp các quốc gia đạt được các mục tiêu khí hậu mới mẻ của họ. Một số công nghệ mới nổi được quảng cáo rầm rộ nhất – thu giữ carbon và hydro xanh – đã có phần nào thành tích. Nhưng các nhà lãnh đạo từ các nền kinh tế lớn như Nhật Bản, Úc, Nga và Mỹ vẫn ca ngợi chúng là chìa khóa để cắt giảm lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính từ một số ngành công nghiệp gây ô nhiễm nặng nề nhất.
Thủ tướng Anh Boris Johnson cho biết trong hội nghị thượng đỉnh: “Chúng tôi phải liên tục duy nhất và lạc quan về công nghệ mới. “Chúng tôi cần các nhà khoa học và tất cả các quốc gia của chúng tôi làm việc cùng nhau để tạo ra các giải pháp công nghệ mà nhân loại sẽ cần – cho dù đó là thu giữ và lưu trữ carbon, hay giải quyết vấn đề phân phối hydro giá rẻ”.
Hội nghị thượng đỉnh về khí hậu ảo của Tổng thống Joe Biden nhằm khuyến khích các quốc gia riêng lẻ nâng cao tham vọng về khí hậu của họ. Tuần trước, Hoa Kỳ cam kết để giảm lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính trong thập kỷ này xuống gần một nửa so với mức ô nhiễm cao nhất. Nhật Bản và Canada cũng đưa ra thông báo tương tự, trong khi Vương quốc Anh công bố mục tiêu cắt giảm lớn hơn cho năm 2035. Tất cả đều là một phần của cuộc chạy đua để làm những gì các nhà khoa học tìm thấy là cần thiết để ngăn chặn những tác động tồi tệ nhất của biến đổi khí hậu: đưa lượng phát thải khí nhà kính gần bằng 0 vào năm 2050.
Không có mục tiêu nào trong số đó có thể đạt được nếu không chuyển đổi nhiên liệu hóa thạch bằng năng lượng tái tạo. Đó chắc chắn là trường hợp của một số nguồn phát thải carbon dioxide làm nóng hành tinh lớn nhất – như ngành điện, có thể hoán đổi than và khí tự nhiên cho các tuabin gió và tấm pin mặt trời. Nhưng một số ngành công nghiệp, như xây dựng và vận tải biển sẽ gặp khó khăn hơn nhiều trong việc loại bỏ khí thải thông qua năng lượng tái tạo.
Đối với những ngành công nghiệp được gọi là “khó khử cacbon” này, nhiên liệu thay thế như hydro xanh hoặc các công nghệ thu hút khí thải CO2 của chúng có thể đưa ra một giải pháp. Nhưng chúng sẽ cần được phát triển và triển khai cẩn thận để tránh những cạm bẫy có thể làm chệch hướng những nỗ lực xóa bỏ nhiên liệu hóa thạch của thế giới. Hãy xem những công nghệ thu giữ carbon và hydro xanh có thể thực sự đạt được, cùng với một số lưu ý.
Chụp carbon
Công nghệ thu giữ carbon có thể lọc CO2 ra khỏi khí thải của những người gây ô nhiễm để ngay từ đầu nó không xâm nhập vào khí quyển. Công nghệ này có thể được bổ sung vào một nhà máy nhiệt điện than hoặc nhà máy thép, nơi nó tách carbon dioxide khỏi các khí khác. Carbon dioxide có thể được nén và vận chuyển để nó có thể được lưu trữ trong các hồ chứa dưới lòng đất hoặc đóng gói như một loại hàng hóa để sử dụng trong những việc như tiếng kêu nước ngọt sau khi mở Bay hơi. Nhà Trắng đã phát hành một giấy trắng vào thứ Sáu, mô tả tiềm năng làm sạch các ngành công nghiệp như thép và xi măng – những lĩnh vực có thể sẽ đóng vai trò lớn trong việc xây dựng cơ sở hạ tầng năng lượng sạch, nhưng lại thải ra nhiều CO2 trong quá trình này.
Noah Deich, chủ tịch tổ chức phi lợi nhuận Carbon180, tổ chức ủng hộ các công nghệ loại bỏ carbon, cho biết: “Việc trang bị thêm cơ sở hạ tầng sản xuất hiện có của chúng tôi với các dự án thu giữ và lưu trữ carbon là nơi chúng tôi sẽ đạt được thành công lớn nhất đối với khí hậu. Ông nói, chúng ta có thể tạo ra những thứ này mà không tạo ra carbon dioxide trong vòng vài thập kỷ, nhưng chúng ta không có thời gian để chờ đợi điều đó xảy ra. Chỉ riêng việc loại bỏ carbon dioxide thải ra từ quá trình sản xuất xi măng sẽ là một tiến bộ to lớn; nó sẽ mất một khoản lớn 8 phần trăm ra khỏi lượng khí thải toàn cầu.
Bộ Năng lượng thông báo 75 triệu đô la tài trợ vào ngày 23 tháng 4 cho các dự án thu giữ carbon có thể được sử dụng cho các nhà máy thép, xi măng hoặc điện. Đối với một số chuyên gia và những người ủng hộ môi trường, việc sử dụng thu giữ cacbon trong ngành thép và xi măng có ý nghĩa – đó là khi việc thu giữ cacbon kết hợp với các nhà máy điện chạy bằng nhiên liệu hóa thạch, nơi chiến lược này có thể gặp khó khăn.
Trong khi thu giữ các-bon từ các nhà máy điện gây ô nhiễm giúp tránh thảm họa khí hậu, nó không nhất thiết giải quyết được sự tàn phá môi trường do khoan, khai thác và bẻ khóa để lấy nhiên liệu hóa thạch. Nó cũng không loại bỏ các mối nguy hiểm, như tràn dầu và ô nhiễm khác, điều khiến nhiều người sống trong các cộng đồng gần đường ống dẫn và cơ sở hạ tầng nhiên liệu hóa thạch lo lắng. Các-bon bị thu giữ cũng có thể được bắn vào lòng đất để chiết xuất các nguồn dự trữ nhiên liệu hóa thạch khó tiếp cận, duy trì một chu kỳ gây ô nhiễm. Do đó, không có gì ngạc nhiên khi các công ty dầu mỏ và các nước sản xuất dầu lớn như Các Tiểu vương quốc Ả Rập Thống nhất đang quảng bá công nghệ này. Đó là lý do tại sao các nhà phê bình như Bernie Sanders và các nhóm công lý môi trường đã gọi việc thu giữ carbon là “giải pháp sai lầm.”
Công nghệ thu giữ các-bon vẫn còn rất đắt đỏ, đến mức chi phí lắp đặt đã khiến nhà máy than thu giữ các-bon duy nhất ở Mỹ phải màn trập Năm nay. Deich nói: “Nó dạy cho chúng tôi rất nhiều bài học về những loại dự án thu giữ carbon nào có ý nghĩa nhất về lâu dài.
Tuy nhiên, những người đam mê thu giữ carbon tin rằng chi phí sẽ giảm khi công nghệ được cải thiện và nhiều người áp dụng nó, giống như cách họ đã làm đối với năng lượng tái tạo. Đầu tư lớn – từ các chính phủ hoặc khu vực tư nhân – có thể làm tăng thêm xu hướng đó. Các công ty công nghệ của Mỹ đã áp dụng các công nghệ tương tự giúp rút carbon dioxide trực tiếp ra khỏi bầu khí quyển. Cái gọi là công nghệ loại bỏ carbon hay phát thải tiêu cực thậm chí còn non trẻ hơn, nhưng nó không cần phải gắn với nguồn gây ô nhiễm để giảm CO2. Microsoft và Vạch sọc đã cam kết sử dụng nó để loại bỏ khí thải của họ bằng cách sử dụng nó, và việc mua lại của họ là rất quan trọng để giảm chi phí cắt cổ vẫn liên quan đến công nghệ.
Hydrogen
Ở phía bên kia của thế giới, hydro xanh đang tạo ra một sự chú ý. “Ở Hoa Kỳ, bạn có Thung lũng Silicon. Tại Australia, chúng tôi đang tạo ra các thung lũng hydro của riêng mình, nơi chúng tôi sẽ chuyển đổi các ngành vận tải, các lĩnh vực khai thác và tài nguyên, sản xuất cũng như sản xuất nhiên liệu và năng lượng của chúng tôi ”, Thủ tướng Australia Scott Morrison cho biết trong ngày đầu tiên của hội nghị thượng đỉnh.
Vậy hydro xanh là gì và làm thế nào nó có thể làm được tất cả những điều mà Morrison nói rằng nó sẽ làm được? Hydro được sử dụng làm nhiên liệu thực sự đã xuất hiện từ lâu, nhưng gần đây nó đang được quảng cáo rầm rộ hơn do nhu cầu về năng lượng sạch ngày càng tăng. Nhiên liệu hydro giải phóng nước khi bị đốt cháy, nhưng lượng khí thải carbon của nó thực sự phụ thuộc vào cách nhiên liệu được tạo ra. Nó có thể được thực hiện thông qua điện phân: tách nước để lấy hydro. Hoặc nó có thể được thực hiện thông qua một quá trình trong đó hơi nước phản ứng với một số loại nhiên liệu hóa thạch – thường là khí – để tách hydro.
Điều quan trọng, nó bắt đầu rẻ hơn để làm màu xanh lá hydro – được tạo ra bằng cách sử dụng điện phân từ năng lượng tái tạo. Sau đó, có hydro “xanh” thực sự chỉ là hydro được tạo ra bằng cách sử dụng nhiên liệu hóa thạch kết hợp với thu giữ carbon, đi kèm với một số mối quan tâm giống như thu giữ carbon kết hợp với các nhà máy điện bẩn. Hầu hết nhiên liệu hydro vẫn làm bằng khí tự nhiên, vì vậy, việc biến nó thành hydro màu xanh lam có thể mang lại cho ngành công nghiệp khí đốt trong một tương lai, nơi nhiên liệu hóa thạch không phổ biến.
:format(webp):no_upscale()/cdn.vox-cdn.com/uploads/chorus_asset/file/22471076/1228237201.jpg)
Trong một tương lai để tránh thảm họa khí hậu, hydro xanh lục (và, một số người nói, xanh lam) có thể giúp cung cấp năng lượng cho tàu và máy bay. Nó thậm chí có thể thay thế than cốc và than trong sản xuất thép và xi măng. Tuy nhiên, trong khi có nhiều hứa hẹn, hydro rất đắt, dễ nổ và khó vận chuyển. Vào ngày cuối cùng của hội nghị thượng đỉnh, Bộ trưởng Năng lượng Hoa Kỳ Jennifer Granholm đã đặt mục tiêu cắt giảm 80% chi phí hydro vào năm 2030 để khiến nó “cạnh tranh với khí tự nhiên”. Hydro cũng cần đầu tư nhiều vào các đường ống mới, trạm tiếp nhiên liệu và kho chứa. Tất cả những điều đó đã kìm hãm nó trong quá khứ.
Việc thiếu cơ sở hạ tầng đó đã làm đình trệ sự phát triển của ô tô chạy bằng hydro, do đó, tương lai của giao thông mặt đất ngày càng sử dụng điện. Nhưng vận chuyển container là một điểm sáng tiềm năng cho hydro. Với 90 phần trăm trong thương mại toàn cầu được vận chuyển bằng đường biển, vận tải biển chiếm khoảng 3% lượng khí thải toàn cầu (nhiều hơn một chút so với ngành hàng không). Tổ chức Hàng hải Quốc tế thiết lập một Mục tiêu giảm một nửa lượng khí thải của ngành vào năm 2050, một mục tiêu có thể sẽ phụ thuộc vào sự sẵn có của các loại nhiên liệu thay thế như hydro – đặc biệt là vì pin không đủ tiên tiến để cung cấp năng lượng cho những con tàu có kích thước như những tòa nhà chọc trời.
Julio Friedmann, một học giả nghiên cứu cấp cao tại Đại học Columbia, cho biết: Để vượt qua những rào cản đã cản trở hydro trong quá khứ – từ nay đến năm 2050, khi các nền kinh tế được cho là sẽ đạt mức phát thải khí nhà kính thuần bằng 0 – .
Điều tương tự cũng có thể xảy ra đối với gần như mọi phần của nền kinh tế năng lượng sạch trong tương lai – cho dù đó là hydro xanh, thu giữ carbon hay năng lượng sạch. Và mặc dù việc thu giữ hydro và carbon có thể đóng vai trò hỗ trợ trong nỗ lực ngăn chặn một cuộc khủng hoảng khí hậu sâu hơn, nhưng chúng vẫn không thể thay thế trong việc thúc đẩy quá trình chuyển đổi từ nhiên liệu hóa thạch sang năng lượng tái tạo nhiều hơn. Ví dụ, Australia vẫn còn rất nhiều việc phải làm trên mọi mặt trận. Nó có nhiều hệ mặt trời và gió tài nguyên mà Friedmann nói là một lợi ích cho tham vọng hydro xanh của đất nước. Nhưng đất nước vẫn chủ yếu dựa vào than đá để phát điện. Vì vậy, Úc, giống như phần còn lại của thế giới, sẽ cần phải tìm ra sự cân bằng phù hợp trong việc loại bỏ dần cái cũ và đưa cái mới vào để mở ra một tương lai bền vững hơn.
