Thảo Nông
Writer
Công ty Aircela (Mỹ) vừa trình làng một thiết bị đột phá có kích thước bằng tủ lạnh, sử dụng năng lượng tái tạo để thu giữ CO2 từ không khí và tổng hợp thành xăng sạch, tương thích hoàn toàn với động cơ hiện hành mà không cần điều chỉnh.
Biến không khí thành xăng: Từ ý tưởng đến cỗ máy hoạt động
Một công nghệ tưởng chừng chỉ có trong khoa học viễn tưởng vừa được hiện thực hóa ngay trên một nóc nhà tại khu phố Garment District sầm uất của quận Manhattan, thành phố New York. Tuần trước, công ty công nghệ Aircela đã chính thức ra mắt một cỗ máy có khả năng sản xuất xăng trực tiếp từ không khí. Thiết bị này, với kích thước nhỏ gọn dạng module chỉ tương đương một chiếc tủ lạnh, hứa hẹn sẽ mở ra một hướng đi mới cho việc sản xuất nhiên liệu phân tán và bền vững.
Theo Interesting Engineering, hệ thống của Aircela độc đáo ở chỗ nó kết hợp cả hai quy trình quan trọng: thu thập carbon dioxide (CO2) trực tiếp từ khí quyển (Direct Air Capture - DAC) và tổng hợp nhiên liệu tại chỗ (on-site fuel synthesis) trong cùng một hệ thống khép kín. Cỗ máy này hoạt động hoàn toàn bằng điện tái tạo (như năng lượng mặt trời hoặc gió) và tạo ra một loại xăng thành phẩm hoàn toàn tương thích với các động cơ đốt trong tiêu chuẩn hiện nay mà không đòi hỏi bất kỳ sự điều chỉnh hay nâng cấp nào về cơ sở hạ tầng.
Khác biệt so với phương pháp truyền thống và ưu điểm vượt trội
Phương pháp sản xuất xăng từ không khí của Aircela mang tính cách mạng so với các nhà máy tổng hợp nhiên liệu truyền thống, vốn thường đòi hỏi các cơ sở hạ tầng quy mô lớn, tập trung và tiêu tốn nhiều tài nguyên. Giải pháp của Aircela được thiết kế để có thể sản xuất một cách phân tán, ngay tại nơi có nhu cầu.
Cỗ máy sẽ thu thập CO2 trực tiếp từ không khí xung quanh, sau đó thông qua một loạt các quy trình hóa học phức tạp, biến đổi CO2 này thành xăng sạch ngay tại chỗ. Loại nhiên liệu tổng hợp này có ưu điểm là không chứa lưu huỳnh, không chứa ethanol và không có kim loại nặng – những thành phần thường có trong xăng truyền thống và gây ô nhiễm môi trường. Điều này có nghĩa là nó có thể được sử dụng trong bất kỳ động cơ xăng nào một cách an toàn và hiệu quả.
"Chúng tôi không chỉ chế tạo một nguyên mẫu thử nghiệm, mà chúng tôi đã tạo ra một cỗ máy có thể hoạt động được ngay," ông Eric Dahlgren, Giám đốc điều hành của công ty Aircela, tự hào cho biết. Hệ thống này được thiết kế để người dùng có thể dễ dàng "cắm và vận hành" (plug-and-play), có thể hoạt động hiệu quả trong các môi trường dân cư, thương mại hoặc công nghiệp với khâu lắp đặt tối thiểu.
Nền tảng khoa học và sự ủng hộ từ các nhà đầu tư lớn
Dự án đầy tham vọng này của Aircela đã nhận được sự hỗ trợ tài chính từ nhiều nhà đầu tư lớn và có tên tuổi, bao gồm ông Chris Larsen, người sáng lập Ripple, và nhà đầu tư nổi tiếng Jeff Ubben.
Công nghệ cốt lõi của Aircela dựa trên những nghiên cứu tiên phong trước đây của nhà vật lý Klaus Lackner, một trong những người đi đầu trong lĩnh vực thu thập CO2 trực tiếp từ không khí. Giáo sư Lackner cũng đã tham gia sự kiện giới thiệu sản phẩm của Aircela để giải thích sâu hơn về cơ sở khoa học đằng sau quá trình thu giữ carbon của cỗ máy. Hệ thống của Aircela được xem là sự phát triển tiếp nối và thương mại hóa những nghiên cứu nền tảng đó, mang đến một giải pháp sẵn sàng cho các ứng dụng thực tiễn.
Giải quyết "cơn khát" nhiên liệu và thách thức môi trường
Hiện nay, xăng dầu vẫn đang cung cấp năng lượng cho hơn 90% các phương tiện giao thông trên toàn thế giới, đóng vai trò không thể thiếu trong giao thông vận tải, hỗ trợ các ngành công nghiệp và duy trì cuộc sống hàng ngày của hàng tỷ người. Tuy nhiên, tác động tiêu cực của nó đến môi trường là rất lớn, với việc thải ra một lượng khổng lồ khí CO2 gây ô nhiễm không khí và là tác nhân chính thúc đẩy biến đổi khí hậu toàn cầu. Những nỗ lực nhằm thay thế xăng dầu bằng năng lượng điện hoặc các loại nhiên liệu thay thế khác thường vấp phải những rào cản lớn về cơ sở hạ tầng (như trạm sạc) và chi phí nâng cấp phương tiện.
Aircela, một công ty có trụ sở tại New York và được thành lập vào năm 2019 bởi hai nhà đồng sáng lập Mia và Eric Dahlgren, tin rằng họ đã tìm ra một bước đột phá có thể giải quyết được những thách thức này. Chỉ trong vài năm, với sự hỗ trợ từ các nhà đầu tư ban đầu, công ty đã nhanh chóng chuyển từ giai đoạn phát triển ý tưởng sang thử nghiệm thực tế.
Aircela lên kế hoạch bắt đầu triển khai rộng rãi cỗ máy sản xuất xăng từ không khí này vào mùa thu năm 2025, nhắm đến các đối tượng người dùng thương mại và công nghiệp đang tìm kiếm các giải pháp nhiên liệu phi hóa thạch, bền vững và có thể sản xuất tại chỗ.
Những nỗ lực tương tự trong quá khứ
Trước Aircela, đã có những nỗ lực khác nhằm sản xuất xăng từ không khí. Năm 2014, Air Fuel Synthesis - một công ty nhỏ tại Anh - từng tuyên bố đã chế tạo thành công hệ thống sản xuất xăng từ khí CO2 và hơi nước, sản xuất được 5 lít xăng và có kế hoạch xây dựng nhà máy quy mô lớn. Đến năm 2023, Porsche và dự án Haru Oni tại Chile cũng cho biết họ đã phát triển và hoàn thiện công đoạn chế tạo xăng từ không khí (còn gọi là xăng điện tử hay e-fuel), tuy nhiên, giá thành của loại xăng này khi đó vẫn còn đắt gấp đôi so với xăng thông thường.
Sự ra đời của cỗ máy từ Aircela, với thiết kế nhỏ gọn, module và khả năng sản xuất phân tán, hứa hẹn sẽ mang đến một giải pháp thực tế và tiềm năng hơn cho tương lai của ngành năng lượng.
Biến không khí thành xăng: Từ ý tưởng đến cỗ máy hoạt động
Một công nghệ tưởng chừng chỉ có trong khoa học viễn tưởng vừa được hiện thực hóa ngay trên một nóc nhà tại khu phố Garment District sầm uất của quận Manhattan, thành phố New York. Tuần trước, công ty công nghệ Aircela đã chính thức ra mắt một cỗ máy có khả năng sản xuất xăng trực tiếp từ không khí. Thiết bị này, với kích thước nhỏ gọn dạng module chỉ tương đương một chiếc tủ lạnh, hứa hẹn sẽ mở ra một hướng đi mới cho việc sản xuất nhiên liệu phân tán và bền vững.
Theo Interesting Engineering, hệ thống của Aircela độc đáo ở chỗ nó kết hợp cả hai quy trình quan trọng: thu thập carbon dioxide (CO2) trực tiếp từ khí quyển (Direct Air Capture - DAC) và tổng hợp nhiên liệu tại chỗ (on-site fuel synthesis) trong cùng một hệ thống khép kín. Cỗ máy này hoạt động hoàn toàn bằng điện tái tạo (như năng lượng mặt trời hoặc gió) và tạo ra một loại xăng thành phẩm hoàn toàn tương thích với các động cơ đốt trong tiêu chuẩn hiện nay mà không đòi hỏi bất kỳ sự điều chỉnh hay nâng cấp nào về cơ sở hạ tầng.
Khác biệt so với phương pháp truyền thống và ưu điểm vượt trội
Phương pháp sản xuất xăng từ không khí của Aircela mang tính cách mạng so với các nhà máy tổng hợp nhiên liệu truyền thống, vốn thường đòi hỏi các cơ sở hạ tầng quy mô lớn, tập trung và tiêu tốn nhiều tài nguyên. Giải pháp của Aircela được thiết kế để có thể sản xuất một cách phân tán, ngay tại nơi có nhu cầu.
Cỗ máy sẽ thu thập CO2 trực tiếp từ không khí xung quanh, sau đó thông qua một loạt các quy trình hóa học phức tạp, biến đổi CO2 này thành xăng sạch ngay tại chỗ. Loại nhiên liệu tổng hợp này có ưu điểm là không chứa lưu huỳnh, không chứa ethanol và không có kim loại nặng – những thành phần thường có trong xăng truyền thống và gây ô nhiễm môi trường. Điều này có nghĩa là nó có thể được sử dụng trong bất kỳ động cơ xăng nào một cách an toàn và hiệu quả.
"Chúng tôi không chỉ chế tạo một nguyên mẫu thử nghiệm, mà chúng tôi đã tạo ra một cỗ máy có thể hoạt động được ngay," ông Eric Dahlgren, Giám đốc điều hành của công ty Aircela, tự hào cho biết. Hệ thống này được thiết kế để người dùng có thể dễ dàng "cắm và vận hành" (plug-and-play), có thể hoạt động hiệu quả trong các môi trường dân cư, thương mại hoặc công nghiệp với khâu lắp đặt tối thiểu.
Nền tảng khoa học và sự ủng hộ từ các nhà đầu tư lớn
Dự án đầy tham vọng này của Aircela đã nhận được sự hỗ trợ tài chính từ nhiều nhà đầu tư lớn và có tên tuổi, bao gồm ông Chris Larsen, người sáng lập Ripple, và nhà đầu tư nổi tiếng Jeff Ubben.
Công nghệ cốt lõi của Aircela dựa trên những nghiên cứu tiên phong trước đây của nhà vật lý Klaus Lackner, một trong những người đi đầu trong lĩnh vực thu thập CO2 trực tiếp từ không khí. Giáo sư Lackner cũng đã tham gia sự kiện giới thiệu sản phẩm của Aircela để giải thích sâu hơn về cơ sở khoa học đằng sau quá trình thu giữ carbon của cỗ máy. Hệ thống của Aircela được xem là sự phát triển tiếp nối và thương mại hóa những nghiên cứu nền tảng đó, mang đến một giải pháp sẵn sàng cho các ứng dụng thực tiễn.
Giải quyết "cơn khát" nhiên liệu và thách thức môi trường
Hiện nay, xăng dầu vẫn đang cung cấp năng lượng cho hơn 90% các phương tiện giao thông trên toàn thế giới, đóng vai trò không thể thiếu trong giao thông vận tải, hỗ trợ các ngành công nghiệp và duy trì cuộc sống hàng ngày của hàng tỷ người. Tuy nhiên, tác động tiêu cực của nó đến môi trường là rất lớn, với việc thải ra một lượng khổng lồ khí CO2 gây ô nhiễm không khí và là tác nhân chính thúc đẩy biến đổi khí hậu toàn cầu. Những nỗ lực nhằm thay thế xăng dầu bằng năng lượng điện hoặc các loại nhiên liệu thay thế khác thường vấp phải những rào cản lớn về cơ sở hạ tầng (như trạm sạc) và chi phí nâng cấp phương tiện.
Aircela, một công ty có trụ sở tại New York và được thành lập vào năm 2019 bởi hai nhà đồng sáng lập Mia và Eric Dahlgren, tin rằng họ đã tìm ra một bước đột phá có thể giải quyết được những thách thức này. Chỉ trong vài năm, với sự hỗ trợ từ các nhà đầu tư ban đầu, công ty đã nhanh chóng chuyển từ giai đoạn phát triển ý tưởng sang thử nghiệm thực tế.
Aircela lên kế hoạch bắt đầu triển khai rộng rãi cỗ máy sản xuất xăng từ không khí này vào mùa thu năm 2025, nhắm đến các đối tượng người dùng thương mại và công nghiệp đang tìm kiếm các giải pháp nhiên liệu phi hóa thạch, bền vững và có thể sản xuất tại chỗ.
Những nỗ lực tương tự trong quá khứ
Trước Aircela, đã có những nỗ lực khác nhằm sản xuất xăng từ không khí. Năm 2014, Air Fuel Synthesis - một công ty nhỏ tại Anh - từng tuyên bố đã chế tạo thành công hệ thống sản xuất xăng từ khí CO2 và hơi nước, sản xuất được 5 lít xăng và có kế hoạch xây dựng nhà máy quy mô lớn. Đến năm 2023, Porsche và dự án Haru Oni tại Chile cũng cho biết họ đã phát triển và hoàn thiện công đoạn chế tạo xăng từ không khí (còn gọi là xăng điện tử hay e-fuel), tuy nhiên, giá thành của loại xăng này khi đó vẫn còn đắt gấp đôi so với xăng thông thường.
Sự ra đời của cỗ máy từ Aircela, với thiết kế nhỏ gọn, module và khả năng sản xuất phân tán, hứa hẹn sẽ mang đến một giải pháp thực tế và tiềm năng hơn cho tương lai của ngành năng lượng.
