Startup biến khí thải CO2 thành nhiên liệu ethanol

Mỗi năm, các khu công nghiệp trên thế giới thải ra lượng lớn khí ô nhiễm gây hiệu ứng nhà kính như CO2, CH4, N2O, O3. Các khí này đến từ hoạt động của các nhà máy thép, lọc dầu, sản xuất hóa chất và con người. Theo dự báo của Nasa (Mỹ), nhiệt độ trái đất có thể tăng thêm 1,5 độ C ở năm 2050. Các nhà khoa học dự đoán, khí hậu sẽ càng ngày càng chuyển biến xấu nếu lượng khí thải carbon toàn cầu không giảm.

Đối với nhiều người, lượng khí thải lớn gây ô nhiễm môi trường. Song với các thành viên sáng lập LanzaTech, công ty về công nghệ sinh học ở Chicago, đây là cơ hội để kiếm tiền.

Jennifer Holmgren - CEO của LanzaTech cho biết, thay vì để khí CO2 của các nhà máy đi thẳng ra không khí, các kỹ sư của họ đã tạo ra hệ thống thu giữ khí và đưa chúng vào lò phản ứng sinh học, sau đó lên men để sản xuất ethanol. Quá trình này lấy ý tưởng từ lên men bia để phát triển và tối ưu hóa một loại vi khuẩn đặc biệt, vốn đã có trong tự nhiên, trở thành vi khuẩn chuyên ăn khí thải. 

Năm 2018, LanzaTech đã lắp đặt hệ thống xử lý khí thải đầu tiên tại một nhà máy thép ở Trung Quốc. Tính đến nay, hệ thống này đã tái chế carbon và tạo ra 9 triệu gallon ethanol (khoảng 34 triệu lít). Lượng ethanol này có thể đủ để sản xuất nhiên liệu cung cấp cho các máy bay thương mại. Đến tháng 10/2018, công ty tiếp tục hợp tác với Virgin Atlantic và Boeing để cung cấp một phần năng lượng cho chuyến bay thương mại đầu tiên từ Orlando, Florida đến Gatwick, Anh. 

Để lắp đặt hệ thống này tại một nhà máy, theo bà Jennifer Holmgren - CEO LanzaTech, phải cần 55 triệu USD chi phí ban đầu. Tuy nhiên sau đó, các doanh nghiệp có thể thu một khoản lời từ hệ thống này vì ethanol được xem là sản phẩm thương mại.

LanzaTech đã huy động được hơn 250 triệu USD từ các nhà đầu tư kể từ khi bắt đầu dự án đến nay. Ngoài tái tạo khí thải từ nhà máy thép, đơn vị này còn mở rộng sang các nguồn nguyên liệu chất thải khác như rác thải đô thị dạng rắn, chất thải công nghiệp hữu cơ, chất thải nông nghiệp. Công ty nghiên cứu, phát triển các chủng vi khuẩn mới có thể sản xuất nguyên liệu để làm nylon, cao su và nhựa.

Trong sứ mệnh của mình, LanzaTech chủ trương biến cuộc khủng hoảng khí carbon trên toàn cầu thành cơ hội kinh doanh. Đơn vị này hy vọng nhiên liệu được tái tạo sẽ giúp thay thế 30% lượng dầu thô đang sử dụng, giảm 10% lượng khí thải CO2 trên toàn cầu.

"Tham vọng của chúng tôi là tạo ra một nền kinh tế tuần hoàn giảm thiểu chất thải, tăng hiệu quả tài nguyên và giá trị từ khí carbon", đại diện LanzaTech cho hay.

Cụ thể, một nhà máy thép sản xuất nguyên liệu để làm ra các bộ phận máy bay, khí thải từ quy trình này sẽ sử dụng chuyển hóa thành nhiên liệu giúp máy bay vận hành, cất cánh. Các chất thải khác được tái tạo để sản xuất sợi tổng hợp, nhựa và cao su, làm vật phẩm sử dụng trên cabin máy bay.

Đồng thời, LanzaTech còn tạo ra các vật dụng từ carbon hóa thạch tươi hoặc carbon tái chế, gọi là CarbonSmart. Họ tin tưởng sản phẩm này sẽ được dùng nhiều trong tương lai. Nền tảng tái chế hóa học khí hóa LanzaTech, cùng quá trình lên men khí sẽ tái chế các sản phẩm CarbonSmart, giúp carbon được tái chế vô hạn.

Julio Friedman, một học giả nghiên cứu cao cấp của trung tâm Chính sách năng lượng toàn cầu tại Đại học Columbia nhận xét, việc biến CO2 thành nhiên liệu có thể sử dụng và sinh lời là một giải pháp ấn tượng. Tuy nhiên, theo ông, để áp dụng trên quy mô toàn cầu, sẽ cần thêm nhiều đơn vị giống LanzaTech để tối ưu hóa tiềm năng thị trường này.

Các giải pháp xanh như của LanzaTech ngày càng đóng vai trò quan trọng để chống lại mối đe dọa của biến đổi khí hậu. Các công ty khác cũng đang tập trung nghiên cứu nhiều ý tưởng nhằm cắt giảm khí thải toàn cầu. Điển hình, công ty Cambrian có trụ sở tại Massachusetts (Mỹ) đã biến nước thải bị ô nhiễm thành năng lượng tái tạo. Trong khi đó, công ty Enerkem của Canada chiết xuất carbon từ rác và chuyển đổi thành khí đốt, có thể sử dụng để sản xuất nhiên liệu sinh học.

"Trong ba năm tới, lượng carbon trên trái đất sẽ được giảm đáng kể từ những hoạt động tái tạo này", đại diện LanzaTech tin tưởng. 

Hà Thanh