04/07/2025
Việc thu giữ và lưu trữ CO₂ khỏi bầu khí quyển là hoàn toàn khả thi nhờ vào các công nghệ thu giữ và cô lập carbon (CCS). Đồng thời, các phương pháp tự nhiên như nông nghiệp tái sinh và vật liệu xây dựng thế hệ mới như bê tông xanh cũng đang góp phần tích cực trong việc giữ lại lượng CO₂ dư thừa.
CCS là công nghệ “bắt CO₂” từ không khí hoặc khí thải công nghiệp, rồi lưu trữ vĩnh viễn dưới lòng đất hoặc dưới dạng khoáng chất ổn định. Quy trình cơ bản gồm: Dẫn không khí vào một dung dịch hấp thụ CO₂ (thường là kali hydroxit), sau đó CO₂ phản ứng với dung dịch tạo ra hợp chất mới. Hợp chất này sau đó được tách CO₂ ra bằng nhiệt độ cao. CO₂ thu được sẽ được nén và chôn sâu dưới lòng đất hoặc dùng trong công nghiệp.
Tuy nhiên, hiện nay CCS rất tốn kém. Riêng công đoạn tách CO₂ ra khỏi dung dịch cần nhiệt độ hơn 900°C, tiêu tốn nhiều năng lượng. Ước tính chi phí thu giữ 1 tấn CO₂ dao động từ 600 đến 1.000 USD. Nếu muốn đưa nồng độ CO₂ trong khí quyển trở về mức cũ bằng cách này, tổng chi phí có thể vượt quá 700.000 tỷ USD – một con số rất lớn.
Vì thế, CCS dù có tiềm năng lớn, vẫn cần được cải tiến mạnh mẽ để giảm chi phí, tăng hiệu quả. Bên cạnh đó, việc thu giữ methane – một loại khí gây hiệu ứng nhà kính mạnh gấp hàng chục lần CO₂ – cũng là một hướng đi song song đầy hứa hẹn.
Nông nghiệp tái sinh: Trồng cây để "giấu" carbon
Một cách tự nhiên hơn để giữ lại CO₂ chính là trồng cây và phục hồi đất – hay còn gọi là nông nghiệp tái sinh. Khác với nông nghiệp truyền thống vốn dùng nhiều phân bón hóa học và làm đất sâu, nông nghiệp tái sinh nhấn mạnh vào trồng đa dạng cây trồng quanh năm; giữ đất cho rễ cây sống; không cày xới đất quá mức; kết hợp chăn nuôi hợp lý.
Cây xanh hấp thụ CO₂ qua quang hợp. Rễ cây tiết ra các chất nuôi vi sinh vật đất, tạo ra chất mùn hữu cơ – một dạng lưu trữ carbon bền vững trong đất. Một phần lớn carbon có thể được “giấu kỹ” dưới đất dưới dạng chất hữu cơ hàng chục đến hàng trăm năm.
Theo các nghiên cứu, nếu áp dụng rộng rãi, nông nghiệp tái sinh có thể hấp thụ tới 3,4 tỷ tấn CO₂ mỗi năm. Tuy nhiên, việc triển khai quy mô lớn gặp không ít khó khăn: Cần thời gian dài để phục hồi đất; Nông dân phải học kỹ thuật mới; Thiếu hỗ trợ tài chính và chính sách; Cần công nghệ giám sát đất, cảm biến, máy bay không người lái để tối ưu hóa hiệu quả.
Dù còn nhiều thách thức, nông nghiệp tái sinh đang được xem là giải pháp bền vững giúp vừa giữ CO₂, vừa cải thiện sức khỏe đất và năng suất cây trồng.
Ngành xây dựng cũng là "thủ phạm" lớn gây phát thải CO₂ – đặc biệt là trong sản xuất xi măng, nguyên liệu chính để làm bê tông. Mỗi tấn xi măng thải ra gần 1 tấn CO₂, và toàn ngành xây dựng chiếm khoảng 8% tổng lượng khí thải CO₂ toàn cầu.
Tuy nhiên, có một điều ít người biết: bê tông có thể hấp thụ CO₂ trong suốt vòng đời của nó, thông qua một quá trình gọi là cacbonat hóa – khi CO₂ trong không khí phản ứng với các chất bên trong bê tông tạo thành muối canxi cacbonat ổn định. Vấn đề là quá trình này diễn ra rất chậm. Một tấn bê tông chỉ hấp thụ khoảng 0,9 kg CO₂ mỗi năm – quá ít so với lượng khí thải.
Vì thế, các nhà khoa học đã nghiên cứu cách đẩy nhanh quá trình này thông qua hai phương pháp: Cacbonat hóa khoáng chất (trộn CO₂ vào nước, cho phản ứng với xi măng ngay trong giai đoạn đầu sản xuất); Bảo dưỡng bằng CO₂ (bơm CO₂ vào bê tông thay vì dùng hơi nước như truyền thống).
Ngoài ra, thay thế nguyên liệu cũng giúp giảm lượng CO₂ như dùng tro bay (từ đốt than) hoặc xỉ thép thay xi măng truyền thống; dùng gạch vụn, bê tông cũ làm cốt liệu; dùng than sinh học (biochar) – một loại carbon ổn định làm từ chất hữu cơ đốt trong môi trường yếm khí.
Những hỗn hợp bê tông này không chỉ hấp thụ CO₂ tốt hơn mà còn bền hơn và ít tốn kém hơn. Chúng được gọi chung là “bê tông xanh” – vật liệu xây dựng thân thiện với môi trường trong tương lai.
Biến đổi khí hậu là bài toán phức tạp, không có lời giải duy nhất. Để giảm CO₂ trong khí quyển, chúng ta cần phối hợp nhiều chiến lược: Thu giữ công nghiệp (CCS) giúp xử lý khí thải từ nhà máy, nhà máy điện; Nông nghiệp tái sinh giúp đất hấp thụ CO₂, đồng thời cải tạo hệ sinh thái; Bê tông xanh giúp ngành xây dựng trở nên “xanh” hơn mà không cần thay đổi toàn bộ quy trình. Tuy nhiên không có giải pháp nào là hoàn hảo, nhưng sự kết hợp đồng bộ sẽ tạo nên hiệu quả mạnh mẽ hơn bất kỳ công nghệ đơn lẻ nào. Quan trọng hơn cả, các công nghệ này cần được đầu tư, phổ biến, và hỗ trợ chính sách để được triển khai rộng rãi.
Vũ Hồng
