Có rất nhiều tin đồn xung quanh công nghệ thu hồi carbon chất lượng cao, nhưng có vẻ như chúng luôn phải mất 10-20 năm nữa mới đạt được quy mô thương mại. Vì vậy, hiện tại, chúng tôi không có lựa chọn nào khác ngoài việc dựa vào các giải pháp thu hồi carbon dựa trên thiên nhiên và chất lượng thấp hơn. Mặc dù những giải pháp này là những lựa chọn tuyệt vời nhưng chúng thường có một số tính chất vô thường đi kèm với chúng. Ví dụ, trồng cây là một giải pháp tốt, nhưng khi cây đó chết hoặc bị đốt cháy, lượng carbon tích trữ trong cây sẽ thải trở lại môi trường. 

Những cải tiến mới nổi hàng đầu để cô lập carbon vĩnh viễn bao gồm than sinh học, phong hóa đá tăng cường, và khoáng hóa carbon—thứ sau là trọng tâm của blog này. 

Khoáng hóa cacbon 

Khoáng hóa cacbon là một quá trình mô phỏng lượng carbon dioxide chính của Trái đất (CO2) phương pháp điều chỉnh. Trái đất tự nhiên chuyển đổi CO2 trong khí quyển thành đá hoặc khoáng chất qua hàng triệu năm. Trong đại dương của chúng ta, ngay cả sinh vật sống cũng hấp thụ CO2 trong bộ xương ngoài của chúng (ví dụ: vỏ sò, rạn san hô, v.v.) bị chôn vùi dưới đáy biển khi chúng chết và sẽ mất hàng trăm triệu năm để được tái chế vào khí quyển.  

Chu trình khoáng hóa tự nhiên tương đối đơn giản; tuy nhiên, quá trình khoáng hóa tự nhiên không thể theo kịp lượng CO dư thừa2 mà con người đã tạo ra. Hiện nay, quá trình khoáng hóa tự nhiên chỉ có thể cô lập được 0.7 GT CO2 mỗi năm. Thật không may, con người thải ra gần 36 GT lượng CO dư thừa2 lượng khí thải mỗi năm (IEA 2022).  

Mặc dù quá trình này tương đối đơn giản nhưng các nhà nghiên cứu phải mất khoảng 20 năm trước mới hiểu được động học đằng sau phản ứng để có thể mô phỏng nó trong phòng thí nghiệm. Bẫy khoáng hóa carbon CO2 vào cấu trúc tinh thể của khoáng chất cacbonat dẫn đến sự cô lập vĩnh viễn của nó. Việc này được thực hiện cả tại chỗ và ngoài hiện trường.  

Đối với các hoạt động tại chỗ, CO2 và nước được bơm vào lòng đất để tạo ra dẫn xuất canxi cacbonat lưu trữ CO2 khi phản ứng với các khoáng chất chứa canxi/magiê. Hoạt động tại chỗ phải tuân theo các điều kiện môi trường, khí và nước có thể rò rỉ ra khỏi các vết nứt trong bể chứa dưới lòng đất. 

Nhập Greenore 

Greenore, gần đây đã đặt tên cho một Công ty APAC Cleantech 25, được tách ra khỏi Đại học Columbia và được thành lập bởi Xiaozhou (Sean) Chu, người đang nghiên cứu quá trình sản xuất sắt bền vững cũng như các quy trình cô lập và sử dụng carbon. Greenore chuyển đổi sản phẩm phụ của quá trình sản xuất sắt thép, xỉ thành các sản phẩm hóa học (canxi/magiê cacbonat, oxit sắt, silica, alumina và đất hiếm cô đặc), đồng thời tiêu thụ CO2 như một chất phản ứng. Greenore đã phát triển một chất xúc tác mô phỏng quá trình khoáng hóa tự nhiên của Trái đất mà không bị hạn chế về thời gian.  

Greenore đạt được điều này thông qua quá trình khoáng hóa ngoài hiện trường, một quá trình bắt chước quá trình khoáng hóa tại chỗ trên mặt đất. Do tính sẵn có cao, chất thải rắn công nghiệp có tính kiềm có thể được sử dụng để khoáng hóa ngoài hiện trường như xỉ thép, xỉ sắt, chất thải mỏ, chất thải xi măng, v.v. Những vật liệu này thường giàu khoáng chất canxi/magiê có thể cô lập CO2 nhanh hơn các quá trình phong hóa tự nhiên khác.  

Nguyên tắc của lộ trình khoáng hóa cacbon của Greenore 

Theo Greenore, sản xuất thép khử cacbon và giảm chất thải từ sản xuất là một vấn đề toàn cầu vì nó chiếm 7% lượng khí thải cacbon do con người tạo ra. Trung Quốc ước tính có khoảng 660 triệu tấn CO2 khả năng cô lập tiềm năng từ chất thải xỉ truyền thống, nơi Vương quốc Anh có khoảng 190 triệu tấn CO2 khả năng cô lập. Chất thải này thường được loại bỏ tại các bãi chôn lấp, nơi nó gây nguy hiểm cho môi trường. Khoáng hóa carbon dựa trên xỉ không chỉ làm giảm CO2 phát thải mà còn sử dụng việc tận dụng chất thải khiến nó trở thành cơ hội sinh lợi cho sự tham gia.  

Greenore giảm chi phí chung bằng cách sử dụng chất thải công nghiệp làm nguyên liệu thô và các giải pháp thu giữ và sử dụng carbon (CCU) rất linh hoạt với phạm vi và phạm vi của CO2 nguồn. Carbon có thể được lấy từ không khí xung quanh, khí thải, v.v. và có thể được cô lập thông qua bất kỳ công nghệ CCU nào như nguồn điểm hoặc thu khí trực tiếp (DAC).  

Quy trình của Greenore chuyển hóa tới 0.2-0.25 tấn CO2 mỗi tấn xỉ thải hoặc 1,248 kg CO2 trên 1,000 kg xỉ thép được xử lý với lượng thuốc thử và hóa chất tối thiểu được sử dụng và tái chế. Sau khi được xử lý, CO được cô lập2 có thể được sử dụng làm nguyên liệu cho xi măng, sản xuất giấy, sơn, in 3D, nhựa, v.v. 

Quy trình ngoại vi của Greenore được mô đun hóa nhưng có thể xử lý khối lượng xỉ thải tương đối lớn. Một mô-đun thông thường có thể xử lý 50 nghìn tấn xỉ mỗi năm hoặc 10 nghìn tấn CO2. Một mô-đun có thể được thiết lập theo mô hình “Xây dựng, Sở hữu, Vận hành” tại các thị trường tập trung, nhưng việc cấp phép cũng được áp dụng cho các khu vực nơi thị trường vẫn đang phát triển. Điều này đã thu hút sự hợp tác với những công ty lớn như POSCO, SD Steel, Harsco, v.v.  

Hợp tác với Baotou Steel, một nhà sản xuất thép, Greenore bước vào quy mô thương mại đầu tiên của nhà máy khoáng hóa carbon dựa trên xỉ. Nhà máy đã sản xuất thành công lô canxi cacbonat đầu tiên vào tháng 2023 năm XNUMX. Vào tháng XNUMX, Greenore hợp tác với TBM, nhà phát triển LIMEX, nhà phát triển giải pháp thay thế nhựa và giấy có thể tái chế. Canxi cacbonat CCU của Greenore sẽ được tích hợp vào vật liệu LIMEX của TBM.  

Nhìn về phía trước, Greenore không dừng lại ở xỉ. Vào tháng 2, Greenore đã hoàn thành vòng Series A do Amperex Technology Limited (ATL) dẫn đầu để khám phá việc tái chế pin. Chu cho biết: “Về cơ bản, tính chất hóa học của việc sử dụng axit cacbonic có thể được áp dụng để tái chế pin lithium”. 

Khi các chính phủ, các ngành công nghiệp và tổ chức nghiên cứu hợp tác để phát triển và triển khai hơn nữa các công nghệ khoáng hóa carbon, các nhà đổi mới như Greenore đang mở đường cho quá trình khoáng hóa carbon có sẵn trên thị trường. Và mặc dù công nghệ này có thể không cạnh tranh về mặt chi phí như các phương pháp CDR khác, nhưng đây là con đường cô lập carbon vĩnh viễn, không chỉ là giải pháp quản lý chất thải mà thậm chí còn có thể được sử dụng trong các sản phẩm có giá trị. Tuy nhiên, để nhận ra tiềm năng này sẽ đòi hỏi phải tiếp tục đổi mới, đầu tư đáng kể vào cơ sở hạ tầng và hợp tác giữa các lĩnh vực ngoài chất thải xỉ sắt và thép. 

• Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Trao quyền cho chính mình. Truy cập Tại đây.
• PlatoAiStream. Thông minh Web3. Kiến thức khuếch đại. Truy cập Tại đây.
• Trung tâmESG. Than đá, công nghệ sạch, Năng lượng, Môi trường Hệ mặt trời, Quản lý chất thải. Truy cập Tại đây.
• PlatoSức khỏe. Tình báo thử nghiệm lâm sàng và công nghệ sinh học. Truy cập Tại đây.
• nguồn: https://www.cleantech.com/how-industrial-waste-is-enabling-carbon-mineralization/