Lò phản ứng kiểu mới: hấp thụ CO2 tự nhiên và tạo ra muối biển

[xunghuduongkhi]

Một lò phản ứng mới, được phát triển bởi Calcarea - startup ra đời từ Viện Công nghệ California (Caltech) và Đại học Nam California (USC), hứa hẹn mang đến giải pháp đột phá cho vấn nạn khí thải CO2 trong ngành vận tải biển. Lò phản ứng này có khả năng biến đổi CO2 thải ra từ quá trình đốt nhiên liệu của tàu thuyền thành muối biển, lưu giữ CO2 trong vòng 100.000 năm. Theo Interesting Engineering, nếu được triển khai rộng rãi, lò phản ứng có thể giúp ngành vận tải biển đạt mục tiêu phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050.

Điểm đặc biệt của lò phản ứng này nằm ở khả năng mô phỏng hiệu quả và nhanh chóng quá trình hấp thụ CO2 tự nhiên của đại dương. "Đây là phản ứng đã diễn ra trên hành tinh suốt hàng tỷ năm. Nếu có thể tăng tốc nó, chúng ta sẽ có cơ hội thu được một phương pháp an toàn và lâu dài để lưu trữ CO2", Jess Adkins, nhà hải dương hóa học từ Caltech, một trong những người sáng lập Calcarea, cho biết.

Đại dương hấp thụ khoảng 1/3 lượng CO2 thải vào khí quyển một cách tự nhiên, khiến độ axit của nước biển tăng lên và canxi cacbonat - một chất dồi dào dưới đại dương - bị hòa tan. "Canxi cacbonat là thành phần tạo nên khung xương của san hô, vỏ sò và tất cả những thứ chiếm phần lớn trầm tích ở đáy đại dương", Adkins nói. Canxi cacbonat hòa tan sau đó phản ứng với CO2 trong nước để tạo thành muối bicacbonat, giam giữ CO2 lại.

"Hiện có khoảng 38 nghìn tỷ tấn bicacbonat trong đại dương", Adkins cho biết thêm. Calcarea muốn tái tạo quá trình tự nhiên này bằng cách dẫn khí thải của tàu vào một lò phản ứng ở thân tàu. Bên trong lò phản ứng, khí thải được trộn với nước biển và đá vôi (một loại đá chứa canxi cacbonat). Kết quả là CO2 trong khí thải sẽ tương tác với hỗn hợp này và tạo ra nước mặn chứa CO2 dưới dạng muối bicacbonat.

Theo Adkins, một lò phản ứng có thể thu giữ khoảng 50% lượng khí thải CO2 của một con tàu. Phản ứng này mất hơn 10.000 năm trong tự nhiên nhưng chỉ mất khoảng một phút trong lò phản ứng của Calcarea. Adkins khẳng định nước mặn được tạo ra có thể xả trở lại đại dương mà không gây hại cho sinh vật biển hay ảnh hưởng đến sự cân bằng hóa học của nước biển.

Calcarea cũng đang nghiên cứu bổ sung một bộ lọc để loại bỏ các chất ô nhiễm khác trong khí thải trước khi chúng hòa vào nước, như bụi, nhiên liệu chưa cháy hết và các tạp chất khác. Cho đến nay, Calcarea đã chế tạo hai lò phản ứng nguyên mẫu đặt tại bãi đậu xe của USC và cảng Los Angeles. Vào cuối tháng 5, startup này đã công bố hợp tác với bộ phận nghiên cứu và phát triển của công ty vận tải biển quốc tế Lomar. Adkins tin rằng sự hợp tác này sẽ dẫn đến việc lắp đặt nguyên mẫu lò phản ứng quy mô đầy đủ đầu tiên trên một con tàu.