Chế tạo pin năng lượng từ khí thải

0 Trần Biên (Theo NewScientist/NYTimes)
ANTĐTại phiên họp thường niên của Đại hội đồng Liên hiệp Khoa học Địa chất châu Âu vừa diễn ra ở Thủ đô Vienna (Áo), nhà khoa học Tom Buscheck và các cộng sự của mình đến từ Phòng thí nghiệm Quốc gia Lawrence Livermore ở bang California (Mỹ) đã trình bày một giải pháp mang tính cách mạng trong công cuộc bảo vệ môi trường. Đó là dự án chế tạo những “cục pin năng lượng” khổng lồ từ khí CO2 vừa giúp giảm lượng khí thải gây ra hiệu ứng nhà kính, đồng thời cung cấp nguồn năng lượng tái tạo gần như vô tận.
ảnh 1Khí thải công nghiệp - tác nhân chính gây hiệu ứng nhà kính

Sử dụng công nghệ CO2 ở trạng thái siêu tới hạn

Đó là trạng thái CO2 chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái khí nhưng vẫn chưa đạt được ở trạng thái khí hoàn toàn mà nó ở điểm giữa 2 trạng thái khí và lỏng. Nhóm nghiên cứu của Phòng thí nghiệm Quốc gia Lawrence Livermore cho biết, năng lượng dư thừa sẽ được lưu trữ trong các cục pin năng lượng mới này ở cả 2 dạng là áp suất và nhiệt.

 Theo đó, năng lượng dư thừa được tạo ra sẽ dùng để cho một máy bơm hoạt động giúp đưa CO2 ở trạng thái siêu tới hạn (SCO2) vào bên trong các kho muối hiện đang nằm sâu từ khoảng 1 đến 5km trong lớp đá trầm tích dưới lòng đất. Sau đó, khí CO2 và nước biển sẽ bị đẩy lên trên mặt đất rồi lại tiếp tục được làm nóng bằng lượng nhiệt dư thừa và đẩy nó xuống lại các tầng đá sâu phía dưới lòng đất, nơi có thể giúp lưu trữ được lượng nhiệt hiệu quả cao nhất.

Do nước biển được làm nóng lên khi tiếp xúc với CO2, nó sẽ được mở rộng hơn nữa làm tăng áp lực lên lượng CO2 được lưu trữ. Ngoài ra, bằng cách hạ áp suất của CO2 làm quay tuabin mà nhóm các nhà khoa học khẳng định rằng, phương pháp này có thể thu được nguồn điện hiệu quả hơn 50% so với các mô hình sản xuất điện từ tuabin chạy bằng hơi nước.

Hơn nữa, phương pháp này còn có thể thu lại khoảng 96% lượng nhiệt điện cần lưu trữ, bởi trong tương lai, nó sẽ giải quyết được vấn đề lớn đối với nguồn năng lượng tái tạo, bất ổn như nguồn cung cấp năng lượng từ gió và Mặt trời như hiện nay. Vì khi nhu cầu sử dụng năng lượng tăng, những nguồn năng lượng tái tạo trên sẽ là không đủ.

Các nhà khoa học cũng cho biết thêm, mỗi “cục pin” như vậy “nhốt” được khoảng 8 triệu tấn CO2 hàng năm và liên tục trong khoảng 30 năm, tương đương với lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính của một nhà máy nhiệt điện chạy bằng than đá. Khối lượng đó tuy chưa phải là nhiều nhưng cũng phần nào giúp các nhà khoa học hoạch định được những phương pháp giúp giảm lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính, tác nhân trực tiếp gây ra những thảm họa môi trường trên hành tinh của chúng ta.

“Nhốt” CO2 vào đá thành công

Trước đây, một nhóm các nhà khoa học Mỹ và Iceland đã thành công trong việc nỗ lực “nhốt” CO2 sâu dưới lòng đất vĩnh viễn. Cuộc thử nghiệm mang tên CarbFix được tiến hành trên một miệng núi lửa cách Thủ đô Reykjavik (Iceland) khoảng 29km về phía Đông Nam, nơi mà đợt phun trào cuối cùng của nó xảy ra cách đây hơn 2.000 năm. Và các nhà khoa học đã dựa vào đặc điểm của loại đá bazan ở đây để tạo ra một phản ứng hóa học cực mạnh bằng cách kết hợp giữa canxi của nó với một dung dịch CO2 để tạo thành loại đá vôi vô hại và sẽ tồn tại vĩnh viễn.

Đầu tiên, các nhà khoa học tìm cách tách 2 loại khí có trong lòng đất gồm CO2 và H2S. Sau đó, CO2 sẽ được dẫn tới một giếng sâu cách đó khoảng 3.000m để trộn lẫn với nước được bơm vào trực tiếp để tạo thành một hỗn hợp và hỗn hợp này lại được bơm trở lại vào giếng với áp suất tương đương ở độ sâu khoảng 500m, mục đích để tạo thành axit carbonic. Với tác động của axit này, lớp đá bazan sẽ bị ăn mòn tạo thành canxi carbonate. Quy trình này có tác dụng đẩy nhanh quá trình phong hóa khi axit carbonic có trong nước mưa sẽ làm chuyển đổi các hóa chất có trong các lớp đá trầm tích có niên đại lâu năm.

bình luận(0 bình luận)

Cùng chuyên mục
Top