Khí carbon dioxide (CO2), một trong những loại khí gây hiệu ứng nhà kính dẫn đến sự suy giảm tầng ozone bảo vệ sự sống trên Trái đất, hiện thu hút rất nhiều sự quan tâm chú ý của giới khoa học. Một hồi chuông báo động đã được gióng lên cho cả thế giới khi nồng độ khí CO2 trong khí quyển Trái đất đã chạm ngưỡng kỷ lục-415 phần triệu (ppm) vào giữa năm 2019, cao hơn 100ppm so với các mức khí quyển điển hình trong vòng 800.000 năm qua. Số liệu này được ghi nhận bởi đài quan sát thiên văn Mauna Loa ở quần đảo Hawaii (Mỹ)-nơi đã theo dõi mức độ CO2 trong khí quyển từ cuối những năm 50 của thế kỷ trước. Để dễ hình dung, ngay cả nếu chúng ta ngừng phát thải khí CO2 ngay từ hôm nay thì lượng khí nhà kính này vẫn làm Trái đất nóng lên trong hàng ngàn năm tới. Chính vì vậy, từ lâu, các nhà khoa học đã nghiên cứu tìm cách phát triển các giải pháp thu hồi và lưu giữ CO2 trong lòng đất hoặc dưới đáy biển, tuy nhiên, phương án này không hiệu quả và vô cùng tốn kém. Do đó, các nhà khoa học đã tìm cách “biến đá thành vàng” - biến CO2 thành các sản phẩm mang lại lợi ích cho con người, nói cách khác là kinh doanh từ chính “thủ phạm” làm biến đổi khí hậu. Mặc dù công nghệ mới mẻ này không giải quyết được tình trạng biến đổi khí hậu nhưng sẽ góp phần giảm lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính.

CO2 đã và đang được sử dụng theo nhiều cách mới lạ nhằm tạo ra nhiên liệu, polime, phân bón, protein, bọt (bia) và cốt liệu bê tông. Có thể nói, tương lai của các ngành công nghiệp dùng CO2 làm nguyên liệu thô là rất có triển vọng. Katy Armstrong, Giám đốc Trung tâm Sử dụng Carbon của Đại học Sheffield (Anh) cho biết: “Mọi hoạt động của chúng ta đều tác động tới môi trường trong khi chúng ta cần các sản phẩm để cung cấp cho cuộc sống của mình. Vì vậy, chúng ta cần sản xuất ra các sản phẩm mà không làm gia tăng lượng khí thải CO2, và sẽ tốt hơn nữa nếu có thể sử dụng khí thải CO2 để tạo ra các sản phẩm phục vụ con người”. Nắm bắt xu thế này, nhiều công ty áp dụng công nghệ thu hồi và sử dụng carbon được thành lập, trong đó, nổi lên 3 doanh nghiệp ở vương quốc Anh tiên phong trong lĩnh vực này và đang thu lời từ CO2.

Công ty CCm Technologies (Công nghệ CCm), ra đời vào năm 2011, tập trung vào việc tối ưu hoá tài nguyên, bao gồm thu hồi và sử dụng carbon. CCm Technologies đã giành giải thưởng Rushlight 2018-19 cho công nghệ sạch và bền vững (đây là giải thưởng nhằm hỗ trợ và thúc đẩy các công nghệ sạch, cải tiến và sáng kiến mới nhất cho các doanh nghiệp và tổ chức ở Anh, Ireland và quốc tế). Công nghệ CCm đã xây dựng thành công nhà máy sản xuất phân bón sử dụng CO2 được thu hồi từ các nhà máy điện quy mô toàn diện đầu tiên ở Swindon, sau đó mở rộng ra lĩnh vực đa chất thải ở Somerset, phía Tây Nam nước Anh. Theo quy trình công nghệ này, bước đầu, phân bò và ngô được đưa vào một nồi nấu sinh học, tại đây, vi khuẩn phá vỡ kết cấu của chúng và sản sinh ra khí sinh học (biogas) dùng để sưởi ấm nhà ở. Bùn thừa được trộn với chất thải giàu dinh dưỡng từ ngành phân bón, các nhà máy xử lý nước thải, trang trại hoặc ngành thực phẩm. Ở bước này, CO2 được bơm vào hỗn hợp nhằm giúp các chất dinh dưỡng liên kết với bùn. Sản phẩm là các viên phân bón chất lượng cao. Công nghệ này của CCm Technologies đã giành được nhiều đơn hàng xuất khẩu. Tỷ lệ hoàn vốn của nhà máy sản xuất phân bón là 15-18%. Ngoài ra, công nghệ này còn giúp giảm đến 70% lượng khí thải carbon so với các kỹ thuật sản xuất phân bón truyền thống.

Công ty CCm Technologies đã giành giải thưởng Rushlight 2018-19 cho công nghệ sạch và bền vững.

Một công nghệ khác rất thú vị là sử dụng CO2 để chế tạo bia, được phát triển bởi Công ty Các trang trại Strutt và Parker-một trong những công ty nông nghiệp lớn nhất vương quốc Anh. Theo đó, hỗn hợp phân ngựa và rơm lấy từ các trường đua ngựa Newmarket ở thị trấn Newmarket, Suffolk, miền Đông nước Anh, được đưa vào một nồi nấu sinh học. Khí biogas và CO2 chiết xuất được sẽ đi qua các màng công nghệ cao để tách lấy CO2 sử dụng được trong thực phẩm. Sản phẩm CO2 sạch này được bán cho một nhà máy bia địa phương nhằm tạo bọt sủi cho đồ uống nước chanh và bia nhẹ.

Sử dụng Công nghệ Carbon hóa gia tốc (ACT) có một không hai để sản xuất cốt liệu bê tông nhẹ, chất lượng cao, Công ty TNHH Carbon8 Aggregates (Công ty Cốt liệu bê tông Carbon8) của Anh hiện được xem là công ty duy nhất trên thế giới thu hồi nhiều CO2 hơn là sản sinh ra loại khí này trong quá trình sản xuất. Theo quy trình đã được cấp bằng sáng chế này, CO2 và nước được trộn đều với tro lấy từ ống khói của một nhà máy đốt rác thải, quá trình phản ứng tự nhiên giữa CO2 và tro được gia tốc, diễn ra trong vài phút thay vì trong vài tháng hoặc vài năm. Hỗn hợp này  được trộn với chất kết dính và chất độn rồi tiếp tục được ép lại bằng CO2 để tạo thành một cốt liệu có hình tròn (C8Agg)-đá vôi nhân tạo dùng để chế tạo các khối xây dựng và các mục đích khác.

Một nhà máy sản xuất bê tông của Công ty Carbon8 Aggregates.

hững công ty trên đã đi tiên phong trong nền kinh tế tuần hoàn của châu Âu, áp dụng nguyên tắc biến chất thải và khí thải CO2 thành nguyên liệu thô. Câu hỏi lớn hiện nay là ngành công nghiệp có thể sử dụng bao nhiêu trong xấp xỉ 37 tỷ tấn CO2 phát thải hàng năm từ nhà ở, văn phòng, xe hơi, máy bay và từ chính các ngành công nghiệp. Theo một báo cáo, dự đoán mỗi năm, 7 tỷ tấn CO2 có thể được hấp thụ để chế tạo các sản phẩm mới-một con số lạc quan theo nhận định của Giám đốc Trung tâm Sử dụng Carbon-Katy Armstrong. Bà cho biết: “Mỗi tấn CO2 được thu hồi là một tấn CO2 không làm nóng bầu khí quyển, vì vậy, hãy hy vọng ngành công nghiệp này sẽ phát triển ngày một lớn mạnh”./.