Sản xuất xăng từ khí cacbonic

Theo hai nhà khoa học của Trung tâm thí nghiệm quốc gia Los Alamos, xe ô tô chạy bằng xăng sẽ vẫn còn được sử dụng trong 50 năm nữa và tiếp tục xả khí thải vào bầu khí quyển; tuy nhiên CO2 sẽ không còn là khí thải gây hiệu ứng nhà kính và khiến trái đất nóng lên nữa.

Hai nhà khoa học F. Jeffrey Martin và William L. Kubic Jr. đang thực hiện đề tài nghiên cứu Green Freedom nhằm tách khí CO2 ra khỏi bầu khí quyển và chuyển chúng thành xăng. Ý tưởng của họ rất đơn giản. Không khí sẽ được dẫn vào môi trường dung môi Kali cacbonat để tách khí CO2. Sau đó khí CO2 sẽ được xử lý qua các phản ứng hoá học để chuyển thành nhiên liệu: methanol, xăng hoặc nhiên liệu máy bay phản lực.

Quy trình hoá học này sẽ chuyển đổi khí cacbonic từ một chất gây ô nhiễm và hiệu ứng nhà kính thành một nguồn nhiên liệu tái sinh khổng lồ. Quy trình khép kín chuyển đổi toàn bộ lượng khí thải cacbonic thành nhiên liệu cho phép các phương tiện giao thông chạy bằng nhiên liệu tổng hợp sẽ không góp phần vào hiện tượng nóng lên của trái đất.

Mặc dù chưa có một nhà máy nhiên liệu tổng hợp nào hoặc một nhà máy thử nghiệm quy mô nhỏ được xây dựng, nhưng các nhà khoa học khẳng định quy trình này hoàn toàn dựa trên các công nghệ sẵn có.

Ý tưởng tương tự công trình nghiên cứu Los Alamos này đã từng được các nhà khoa học nổi tiếng khác như nhà hoá học từng giành giải thưởng Nobel - George A. Olah thuộc đại học Southern California –  và giáo sư địa vật lý Klaus Lackner của đại học Columbia đề cập tới. Tiến sỹ Martin cho biết ông và tiến sỹ Kubic đã cùng nhau nghiên cứu sâu hơn để biến ý tưởng khoa học này thành hiện thực.

Ô nhiễm không khí tại Los Angeles

Tuy nhiên một trong những nguyên nhân chính cản trở việc xây dựng một nhà máy chuyển đổi khí cacbonic thành xăng là vấn đề năng lượng. Để khắc phục trở ngại này, các nhà khoa học của Los Alamos cho biết họ đã đưa ra nhiều cải tiến trong quy trình điện hoá tách khí cacbonic sau khi chúng được hút vào dung dịch kali cacbonat. Mặc dù đã có nhiều cải tiến nhưng để sản xuất xăng với mục đích thương mại ở mức 2.840.000 lít/ngày vẫn đòi hỏi phải xây dựng một nhà máy điện hạt nhân.

Theo phân tích của hai nhà khoa học, họ cần có khoản đầu tư 5 tỷ đôla và sẽ có thể sản xuất xăng với mức chi phí 1,4 USD/gallon. Như vậy, tính cả chi phí xây dựng và các chi phí vận chuyển khác, người tiêu dùng có thể mua xăng ở mức giá 4,6 USD/gallon. Hai nhà khoa học khẳng định, với một số cải tiến về công nghệ, có thể mức giá này sẽ giảm xuống còn 3,4 USD/gallon, xấp xỉ mức giá xăng hiện nay.

Xe chạy bằng nhiên liệu hydro không thải ra khí cacbonic tuy nhiên quy trình
sản xuất hydrogen lại cần lượng năng lượng khổng lồ

Để cân bằng mức khí cacbonic trong không khí, chúng ta cần phải nỗ lực hơn nữa trong việc cắt giảm lượng khí thải. Ba giải pháp đã được đưa ra bao gồm: xe chạy bằng nhiên liệu hydro, xe điện và xe chạy bằng năng lượng sinh học. Năng lượng sinh học như ethanol là một dạng nhiên liệu thay thế xăng, được sản xuất từ thực vật như ngô, cây mía đường và cỏ. Tuy nhiên, việc trồng các loại thực vật này để sản xuất nhiên liệu đòi hỏi diện tích đất trồng lớn.

Xe chạy bằng nhiên liệu hydro không thải ra khí cacbonic tuy nhiên quy trình sản xuất hydrogen lại cần lượng năng lượng khổng lồ. Nếu như sử dụng năng lượng từ các nhà máy nhiệt điện để sản xuất hydro thì vấn đề cốt lõi là giảm lượng khí thải lại không được giải quyết. Hơn nữa, việc lưu trữ, vận chuyển hydro phức tạp và tốn kém hơn xăng rất nhiều. 

Xe điện không thải khí cabonic nhưng lại khiến lượng khí thải từ các nhà
máy điện không ngừng tăng lên

Xe điện dù không thải khí cabonic nhưng lại khiến lượng khí thải từ các nhà máy điện không ngừng tăng lên. Hơn nữa, phạm vi di chuyển của xe điện chỉ khoảng 10 dặm, ít hơn rất nhiều so với xe chạy bằng xăng.

Do đó, xăng vẫn sẽ là loại nhiên liệu lý tưởng nhất, dù mỗi gallon xăng thải ra 8,8 kg cacbonic. Xăng vừa dễ vận chuyển hơn, vừa tạo ra nhiều năng lượng hơn bất kỳ loại nhiên liệu thay thế nào khác. Vì vậy, nếu như có thể sản xuất xăng từ khí CO2 theo ý tưởng của các nhà khoa học tại Los Alamos thì sẽ chẳng còn lý do để thay thế xăng bằng các loại nhiên liệu khác. Hơn nữa, công trình khoa học này còn có thể tạo ra nhiên liệu cho máy bay phản lực, trong khi các nhiên liệu khác đều không thay thế được. Tiến sỹ Martin khẳng định “Tôi cho rằng đây là giải pháp duy nhất có thể giải quyết được tất cả các mối quan ngại của chúng ta ngay lập tức”. Tuy nhiên, công trình này vẫn cần có thời gian và sự đầu tư lớn để thử nghiệm và đánh giá.

• L.D.P