CO2 - THÁN KHÍ, MỘT KHO TÀNG TRONG KHÓI THẢI

CO2 - THÁN KHÍ, MỘT KHO TÀNG TRONG KHÓI THẢI

Phan văn Song

Tái Tạo CO2 -Tái Sử dụng Chất độc Dioxyde de Carbone, Biến Thán Khí Thành Một Nguồn Nguyên Liệu Xây Dựng.

Tái sử dụng, đưa vào khai thác CO2, thán khí, chất dioxyde de carbone trong khí nhà kiếng, biến chất độc nầy thành một nguồn nguyên liệu mới, là một sáng kiến đang tạo một cuộc cách mạng trong kỹ nghệ hóa học thế giới !

Thật là kỳ diệu, đúng là như người Việt mình thường nói biến phân thành vàng !

CO2, chất độc chẳng đặng đừng :

CO2-thán khí, do con người, do hoạt động con người, do khí nóng, do khói đốt, tạo ra khí nhà kiếng là một tai họa, một chất độc, một chất thải không biết dùng làm gì, không biết vứt ở đâu, không biết cất dấu, trử ở đâu…Ngày nay, mọi người đều, ai ai cũng muốn chống chất «đai-oxy-cạt-bôn» (từ nay xin phép được dùng từ khoa học Pháp dioxyde de carbone), chất độc chứa trong khói đốt, chất thải của sự tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch thành khí nhà kiếng, thủ phạm của sự hâm nóng của Trái Đất. Mỗi năm, loài người thải ra trên 30 tỷ tấn chất độc nầy, gồm chất thải do khói thải khí đốt nhiên liệu hóa thạch, và của kỹ nghệ sản xuất xi măng. Chất thải nầy, được gọi dưới tên chung là khí nhà kiếng là vốn một cơn ác mộng của các nhà khí hậu học và môi trường học. Nhưng, ngày nay trái lại, có thể là một kho tàng vĩ đại cho các nhà hóa học.

«Đây là một kho tàng khổng lồ của chất cạt-bôn-carbone. Và thế giới rất cần các nguyên tử cạt bôn-molécules carbonées, để dùng cho vật liệu xây dựng cao ốc hay hàng gia dụng hay dùng cho kỹ nghệ dược phẩm.» Giáo sư Marc Fontecave của Trường Đại học Cao Cấp Pháp-Collège de France, thành viên của Hàn Lâm Viện Khoa học Pháp-Académie des Sciences nhấn mạnh. 

Ngày nay, chúng ta đi tìm chất cạt-bôn dưới lòng đất, dưới dạng dầu hỏa, than đá hay khí đốt, nhưng các nguồn nguyên liệu ấy sắp kiệt cạn rồi. Vì vậy ngày mai, phải nghĩ đến thay thế các nguồn nầy. «Chúng ta có thể thay thế các nguồn nguyên liệu nầy bằng CO2. Chúng ta có thể khai thác, lấy ngay tại đầu nguồn là các ống khói, nơi thải khói, ở các nhà máy điện, ở các nhà máy sản xuất xi-măng, các nhà máy kỹ nghệ sắt thép». Thật ra chỉ là rác, là chất thải ! Nhưng nay, chất độc nầy có thể biến thành vàng ! 18 tỷ tấn chất dioxyde de carbone do các ngành kỹ nghệ thải ra hằng năm ngày nay sẽ biến thành một nguồn nguyên liệu vô tận. Và hơn thế nữa, tiêu thụ, sử dụng nguyên liệu nầy sẽ giảm số lượng ô nhiểm của thế giới. 

Từ một thời gian gần đây, suy nghĩ nầy đã chớm trổ trong đầu các nhà nghiên cứu về môi trường, các nhà hóa học, các kỹ nghệ gia như một phương thức thay thế mục tiêu là giảm khí thải, là cái bổn phận, là cái nhiệm vụ nhận được từ những kỳ họp thế giới vừa qua về môi trường. Bổn phận, nhiệm vụ, là phải lo bớt ô nhiểm, hảm sự tăng nhiệm độ do khí thải và giàm bớt hiện tượng khí nhà kiếng. Nhiệm vụ là phải vứt bỏ, cất dấu, vùi vào lòng đất mọi phế thải của khí CO2 ! Nhưng nếu, trái lại, ta nghĩ đến cách tái sử dụng, tái tạo khói thải thành nguyên liệu «Đến những ngày gần đây, mọi chương trình đều nghĩ ngợi chung quanh giải pháp vùi CO2 vào lòng đất, trong những hầm chứa dầu hỏa cũ, trong những hố khí đốt cũ, trong những hầm khai thác than đá cũ… nhưng lay hoay mãi vẫn dậm chơn tại chổ, chưa thành công hay lấy một quyết định rõ ràng vì chi phí rất cao, rất tốn kém. » Bà Aïcha Khamlichi, chuyên viên của Ademe – Agence De l’Environnement et de la Maîtrise de l’Énergie - Hiệp hội (bảo vệ) môi trường và kiểm soát năng lượng. Và Thibault Cantat, nghiên cứu sinh tại Ủy ban Năng lượng Nguyên tử (Pháp) – Commisariat à L’énergie Atomique-CEA.

Một vài ngành nghề kỹ nghệ đã chứng minh cho chúng ta thấy rõ cái khả năng lớn của CO2, như ngành nhựa dẻo, hay ngành vật liệu kiến trúc. Thí dụ với Covestro, một chi nhánh của đại Công ty Hóa chất Đức Bayer, đang tiên phuông xung phong đi trong ngành Hóa, với một cơ sở nhà máy sắp khai trương ở Dormayen (Đức Quốc), sẽ tái tạo CO2 thành ammoniac. Với 5000 tấn hằng năm phân tử ammoniac sẽ biến chế thành polyuréthane, chất liệu thường dùng để làm keo dán, sơn, hay chất mousse làm nệm giường ngủ. Trong tương lai ngành hóa học Đức quốc sẽ sử dụng nhiều dyoxyde de carbone để biến chế nhiều loại vật liệu, đang có sẳn hay sẽ được sáng kiến tương lai phát minh. Tương lai sẽ nhiều loại hàng nhựa plastic mới sẽ được sáng kiến chế tạo, phát minh, với những tỷ lệ dùng dyoxide de carbone càng ngày càng cao hơn. « CO2 sẽ đóng một vai trò rất quan trọng. Thán khí sẽ biến thành một nguyên liệu phát triển kỹ nghệ quan trọng, cần thiết và mang lại nhiều lợi nhuận » Patrick Thomas, Tổng Giám Đốc Covestro nhấn mạnh.

Ngày hôm nay, CO2 đã có trong phân bón và dược phẩm :

Hảng Xi măng Lafarge (có một thời hoạt động huy hoàng ở Việt Nam), thèm khai thác nguồn nguyên liệu rẻ tiền sẳn có nầy, bèn cùng với xí nghiệp mầm non-start-up Pháp  Solidia, cùng sáng tạo một loại xi măng mới, hiện đang được thí nghiệm, sử dụng thử trên một công trình ở Huê kỳ. Để làm loại bê-tông mới nầy, một phương pháp mới được sáng tạo, vẫn như xưa, vẫn cát, vẫn xi măng, vẫn nước… như nay được thêm chất dioxyde de carbone vào. « Thay vì nước, chính CO2 sẽ làm chất keo để làm vững chất bê-tông ». Kỹ sư Gunther Walenta, người trách nhiệm chương trình cắt nghĩa. Lý tưởng nhứt, là lấy dioxyde ấy từ chất khói thải của nhà máy làm xi măng. Vừa thải ra lấy ngay để sử dụng, cũng như quan niệm dùng rác thải gia đình ủ tại gai, tại vườn nhà làm phân bón rau cải của vườn nhà vậy. Đây là vòng tròn xanh lý tưởng và đạo đức có thể làm giảm ô nhiểm 50% đối với quy trình làm bê-tông cổ điển. Loại bê-tông mới nầy bắt đầu có thể chiếm được khoản 5% của thị trường xây cất ngay ngày hôm nay. Nhưng cũng phải cần vài năm nữa, có thể một thập niên nữa ? Mới có thể chiếm hẳn toàn bộ thị trường xây cất thế giới. 

Chính ngày hôm nay, CO2 cũng đã được khai thác khá khá rồi, trong thị trường thực phẩm : làm nước giải khát có hơi, hay làm chất bảo quản thực phẩm đóng lon đóng hộp… CO2 cũng có mặt trong thị trường các ống hơi chữa lửa ; hay dùng để bơm ngược vào những ống dẫn dầu trong đất để khai thác dầu hỏa…Thị trường phân bón cũng đang sử dụng biến hóa CO2 hay dioxyde, và CO2 cũng được dùng để biến chế thuốc aspirine. Nhưng tất cả các áp dụng ấy chỉ xài được vào khoảng 150 triệu tấn một năm thôi ! - Chỉ bằng 0,5% của tổng số chất thải hằng năm của toàn thế giới, quá ít ! « Chúng ta có thể làm hơn thế nữa » Aîcha el Kamlichi phát biểu. Và Thibault Cantat tiếp lời « Thế nhưng, cần rất nhiều chìa khóa kỹ thuật phải được mở », anh chàng nghiên cứu sanh nầy, suốt ngày trong phòng thí nghiệm mình, tìm tòi vật lộn với những phân tử mới để sáng chế, đem lại những vật liệu mới hữu ích cho nhơn loại. Thật vậy, dioxyde de carbone là một phân tử rất ổn định, rất có lợi cho hai ngành hóa học và dược phẩm, nhưng cần khá nhiều năng lượng để khai thác. « Cái thách đố-challenge lớn lao nhứt là tìm cho được một chất xúc tán-catalyseur đủ sức làm sống dậy chất nguyên liệu đang ngủ yên nầy. Chúng tôi đang thử những chất liệu rẻ tiền và dồi dào như sắt và kẻm » (Và nếu là kẻm, thì Việt Nam mình khá dồi dào !) 

Phải nghỉ đến cách tồn trử năng lượng mới :

Để khai thác CO2, các nhà khoa học đang đi tìm những hướng đi mới, Điện Mặt trời hay điện Gió (điện sản xuất, phát ra do các bảng nhận ánh sáng mặt trời –panneaux solaires hay các quạt gió) có thể được trử dưới dạng hydrogène. Và, nếu phân tử hydrogène được nhập với phân tử CO2, chúng ta sẽ có… méthane hay méthanol. Và cả hai, méthane, nếu bơm vào hệ thống khí đốt hóa thạch sẽ bớt phần khí đốt hóa thạch cho nhiên liệu khí đốt cho các lò sưởi, và bếp gia đình hay hay lò đốt kỹ nghệ ; cònméthanol sẽ là một phân tử hữu ích cho kỹ nghệ hóa học, và nếu châm cộng vào nhiên liệu dầu hỏa hóa thạch sẽ là nhiên liệu hữu dụng dùng cho ngành xe cộ vận tải. « Sau 200 năm, xe cộ vận tải máy móc thải chất độc ô nhiểm môi trường, đây là một phương pháp « lật ngược thế cờ » dùng chất thải để làm nhiên liệu cho máy móc, xe cộ vận tải hoạt động », Giáo sư Marc Fontecave kết luận. Nhóm sanh viên của ông đang trên đường phát minh những phương pháp tổng hợp các phân tử để tạo một năng lực bằng nhiên liệu mới kết hợp dioxyde de carbone với hydrogène.

Hảm bớt sự sử dụng nguyên liệu hóa thạch :

Những hướng tìm vật lý học-biologique cũng được nghĩ đến, như khai thác rong biển, hay khai thác các tiểu cơ phận được biến hóa - micro-organismes génétiquement modifié » (đọc Phan Văn Song Rong biển và Đầu Hoả ngày15/11/2015)  « Đó là những (tiểu) nhà máy vật lý đủ sức sản xuất tất cả những phân tử cấu kỳ và linh hoạt nhứt để chúng ta khai thác » Nhà nghiên cứu, kỹ sư, tiến sĩ Marc Delcourt, Tổng Giám Đốc của xí nghiệp Global Bioenergies, chuyên sản xuất và phát triển các ký sanh trùng-bactéries phát sanh ra xăng-nhiên liệu vật lý – biocarburants phát biểu. Và, « Theo những kịch bản – scenarii hay scenarios - lạc quan khác nhau, thì chúng ta có thể hy vọng sử dụng 3 Tỷ tấn chất thải CO2 với tất cả những kỹ thuật được biết của ngày nay tổng hợp lại » Aïcha El Kamlichi tổng kết luận. Tuy vẫn còn yếu quá (chỉ bằng 10% tổng số chất thải hiện nay) đối với tình hình bi đát của hiện tượng ô nhiểm môi trường ngày nay, nhưng đây cũng đã là một bước đầu tương đối khá lạc quan rồi !