Công nghiệp nặng là một trong những lĩnh vực khó khử cacbon nhất của nền kinh tế. Nhưng nghiên cứu mới cho thấy lượng khí thải có thể giảm tới 85% trên toàn cầu bằng cách sử dụng hỗn hợp các công nghệ đã được thử nghiệm và sắp ra mắt.

Trong khi phần lớn cuộc tranh luận về khí hậu tập trung vào các lĩnh vực như điện, khí thải phương tiện giao thông và hàng không, một phần lớn lượng khí thải carbon đến từ các quy trình công nghiệp ẩn giấu. Vào năm 2022, lĩnh vực này — bao gồm những thứ như hóa chất, sắt thép và xi măng — chiếm XNUMX/XNUMX lượng khí thải trên thế giới, theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế.

Mặc dù chúng thường được gộp lại với nhau nhưng các ngành này rất khác nhau và nguồn phát thải của chúng có thể rất đa dạng. Điều đó có nghĩa là không có viên đạn bạc nào và giải thích tại sao lĩnh vực này đã được chứng minh là một trong những thách thức nhất trong việc khử cacbon.

Điều này đã thúc đẩy các nhà nghiên cứu từ Vương quốc Anh thực hiện một cuộc khảo sát toàn diện về các công nghệ có thể giúp kiểm soát lượng khí thải của ngành. Họ phát hiện ra rằng các giải pháp như thu giữ và lưu trữ carbon, chuyển sang sử dụng nhiên liệu hydro hoặc nhiên liệu sinh khối hoặc điện khí hóa các quy trình công nghiệp quan trọng có thể cắt giảm phần lớn lượng khí thải carbon của ngành công nghiệp nặng.

Tiến sĩ Ahmed Gailani, từ Đại học Leeds, cho biết: “Phát hiện của chúng tôi thể hiện một bước tiến quan trọng trong việc giúp thiết kế các chiến lược khử cacbon trong công nghiệp và đó là một triển vọng thực sự đáng khích lệ khi nói đến sức khỏe tương lai của hành tinh”. một thông cáo báo chí.

Các nhà nghiên cứu đã phân tích các lĩnh vực bao gồm sắt thép, hóa chất, xi măng và vôi, thực phẩm và đồ uống, bột giấy và giấy, thủy tinh, nhôm, lọc dầu và gốm sứ. Họ đã thực hiện một cuộc khảo sát rộng rãi về tất cả các công nghệ giảm phát thải đã được đề xuất cho từng ngành, cả những ngành đã có lâu đời và những ngành mới nổi.

Trên tất cả các lĩnh vực, họ đã xác định bốn phương pháp tiếp cận chính có thể giúp cắt giảm khí nhà kính—chuyển sang các nguồn cung cấp năng lượng ít carbon như hydro xanh, điện tái tạo hoặc sinh khối; sử dụng thu hồi và lưu trữ carbon để giảm thiểu khí thải; sửa đổi hoặc thay thế các quy trình công nghiệp phát thải nhiều; và sử dụng ít năng lượng và nguyên liệu thô hơn để sản xuất một sản phẩm.

Các tác giả nhận thấy điện khí hóa có thể sẽ là một cách tiếp cận quan trọng trên nhiều lĩnh vực. Trong các ngành công nghiệp cần lượng nhiệt vừa phải, nồi hơi và lò nướng khí tự nhiên có thể được thay thế bằng nồi hơi điện. Những công nghệ mới như lò hồ quang điện và máy bẻ bánh hơi nước điện có thể giúp khử cacbon cho thép và công nghiệp hóa chất, mặc dù những công nghệ này vẫn chưa trưởng thành.

Hydro xanh cũng có thể đóng một vai trò rộng rãi, vừa là nhiên liệu để sưởi ấm vừa là thành phần trong các quy trình công nghiệp khác nhau hiện đang dựa vào hydro có nguồn gốc từ nhiên liệu hóa thạch. Tương tự, sinh khối có thể được sử dụng để sưởi ấm nhưng cũng có thể cung cấp nhiều nguyên liệu tái tạo hơn cho sản xuất nhựa.

Một số ngành công nghiệp, chẳng hạn như xi măng và hóa chất, đặc biệt khó giải quyết vì carbon dioxide được tạo ra trực tiếp bởi các quy trình công nghiệp chứ không phải là sản phẩm phụ của nhu cầu năng lượng. Các tác giả cho biết, đối với những lĩnh vực này, việc thu hồi và lưu trữ carbon có thể sẽ đặc biệt quan trọng.

Ngoài ra, họ còn nêu bật một loạt các tuyến sản xuất thay thế dành riêng cho ngành có thể làm giảm đáng kể lượng khí thải. Nhìn chung, họ ước tính những công nghệ này có thể cắt giảm tới 85% lượng khí thải trung bình của ngành công nghiệp nặng so với mức cơ bản.

Điều quan trọng cần lưu ý là nghiên cứu được thực hiện báo cáo trong Joule, chỉ phân tích tính khả thi về mặt kỹ thuật của các phương pháp này. Nhóm đã không xem xét tình hình kinh tế hoặc liệu cơ sở hạ tầng cần thiết có sẵn hay không, điều này có thể có tác động lớn đến mức độ khác biệt mà họ thực sự có thể tạo ra.

“Tất nhiên còn nhiều rào cản khác cần vượt qua,” Gailani nói. “Ví dụ, nếu cần có công nghệ thu hồi và lưu trữ carbon nhưng chưa có phương tiện vận chuyển CO2, thì việc thiếu cơ sở hạ tầng này sẽ làm trì hoãn quá trình giảm phát thải. Vẫn còn một khối lượng lớn công việc phải làm.”

Tuy nhiên, nghiên cứu này là cuộc khảo sát toàn diện đầu tiên về những gì có thể xảy ra khi nói đến ngành công nghiệp khử cacbon. Mặc dù việc biến những ý tưởng này thành hiện thực có thể mất rất nhiều công sức nhưng nghiên cứu cho thấy việc kiểm soát lượng khí thải từ các lĩnh vực này là hoàn toàn có thể thực hiện được.

Ảnh: Marek Piwnicki / Unsplash

• 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://singularityhub.com/2024/02/02/these-technologies-could-axe-85-of-co2-emissions-from-heavy-industry/