RSS Feed for Nhận định - Dự báo Thứ hai 25/11/2024 10:50
TRANG TTĐT CỦA TẠP CHÍ NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM

Tổng quan công nghệ thu giữ CO2 sau khi đốt và một số kết quả kiểm chứng ban đầu

 - Bài báo dưới đây của chuyên gia thuộc Trung tâm Nghiên cứu Năng lượng châu Á - Thái Bình Dương (APERC) viết riêng cho Tạp chí Năng lượng Việt Nam sẽ giới thiệu tổng quan công nghệ thu giữ CO₂ sau khi đốt, cũng như các phương pháp thu giữ CO₂, ứng dụng trong ngành điện, lọc hóa dầu, sản xuất hydro, xi măng, thép... và một số kết kiểm chứng thực tế ban đầu tại Canada, Hoa Kỳ, Trung Quốc.
Từ dự án thu giữ, lưu trữ CO2 Tomakomai (Nhật Bản) - Đề xuất chính sách cho Việt Nam Từ dự án thu giữ, lưu trữ CO2 Tomakomai (Nhật Bản) - Đề xuất chính sách cho Việt Nam

Bài báo dưới đây của TS. Phùng Quốc Huy - Trung tâm Nghiên cứu Năng lượng châu Á - Thái Bình Dương (APERC) viết riêng cho Tạp chí Năng lượng Việt Nam sẽ giới thiệu chi tiết về quá trình thực hiện dự án trình diễn công nghệ thu giữ, lưu trữ carbon (CCS) Tomakomai (thuộc tỉnh Hokkaido, Nhật Bản) và tiềm năng áp dụng công nghệ này nhằm giảm phát thải CO2 từ các nhà máy nhiệt điện, cũng như các nhà máy công nghiệp nặng tại Việt Nam. Rất mong nhận được sự chia sẻ của bạn đọc.

1. Giới thiệu:

Thu giữ CO₂ sau đốt là quá trình tách và thu giữ khí CO₂ từ luồng khí thải trong các quá trình công nghiệp và sản xuất điện sau khi nhiên liệu hóa thạch đã được đốt cháy. Nguyên lý hoạt động cơ bản của quá trình này là dẫn các khí thải qua một hệ thống thu giữ - nơi CO₂ được tách ra khỏi các loại khí khác. Phương pháp phổ biến nhất là hấp phụ hóa học sử dụng dung môi. Chẳng hạn như dung dịch gốc amine, có khả năng hấp phụ các phân tử CO₂ khi tiếp xúc với khí thải (IEAGHG, 2020). Sau khi CO₂ được thu giữ, dung môi sẽ được làm nóng để giải phóng CO₂ tinh khiết. Từ đó, CO₂ có thể được nén và vận chuyển để sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp, hoặc dùng cho mục đích chôn lấp. Các công nghệ thu giữ khác (bao gồm hấp phụ vật lý, tách bằng màng) cũng đang được phát triển để cải thiện tỷ lệ thu giữ và giảm năng lượng tiêu thụ trong quá trình tách.

Tổng quan công nghệ thu giữ CO2 sau khi đốt và một số đánh giá, kiểm chứng thực tế ban đầu
Hình 1: Sơ đồ quy trình thu giữ CO₂ sau khi đốt.

Việc áp dụng công nghệ thu giữ CO₂ sau đốt ngày càng trở nên cấp thiết trong các ngành công nghiệp nặng và sản xuất điện từ nhiên liệu hóa thạch do lượng phát thải CO₂ đáng kể mà các lĩnh vực này tạo ra, vốn khó giảm thiểu bằng các phương pháp khác. Các nhà máy nhiệt điện và công nghiệp nặng (sản xuất thép, xi măng, hóa chất) đóng góp hơn 25% tổng lượng phát thải khí nhà kính toàn cầu, chủ yếu do phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch (IEA, 2021; IPCC, 2021). Công nghệ thu giữ sau đốt mang đến một giải pháp khả thi bằng cách thu giữ trực tiếp khí CO₂ từ các dòng khí thải của các nhà máy này, cho phép tiếp tục vận hành nhà máy trong khi có thể giảm phát thải CO₂.

Khác với phương pháp thu giữ trước khi đốt, công nghệ này có thể được tích hợp vào các nhà máy đang hoạt động, giúp triển khai nhanh hơn mà không cần thay đổi lớn về hạ tầng và thiết bị (Global CCS Institute, 2022). Công nghệ này rất quan trọng khi các nước trên thế giới đang hướng đến việc giảm phát thải trong ngắn hạn để đạt được các mục tiêu của Thỏa thuận Paris, đặc biệt là ở các lĩnh vực khó khử CO₂. Do đó, công nghệ thu giữ CO₂ sau đốt phù hợp với các mục tiêu môi trường và sự ổn định kinh tế, mang đến một cách tiếp cận cân bằng để khử CO₂ trong công nghiệp (IEA, 2021).

2. Các phương pháp thu giữ CO₂:

2.1. Hấp phụ hóa học:

Phương pháp thu giữ CO₂ bằng hấp phụ hóa học được sử dụng rộng rãi nhất trong công nghệ thu giữ CO₂ sau đốt, chủ yếu nhờ vào hiệu quả của nó trong việc tách CO₂ từ khí thải. Phương pháp này sử dụng các dung môi hóa học, thường là gốc amine, có khả năng liên kết chọn lọc với các phân tử CO₂ khi khí thải được dẫn qua cột hấp thụ. Các loại amine, như monoethanolamine, thường được chọn vì chúng có ái lực cao với CO₂ và khả năng hấp thụ hiệu quả ngay cả ở nồng độ thấp.

Khi CO₂ được hấp thụ bởi dung môi, dung dịch giàu CO₂ này được chuyển đến một thiết bị giải hấp, nơi nhiệt được sử dụng để giải phóng CO₂, tạo ra dòng khí cô đặc có thể được nén để sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp hoặc chôn lấp. Dung môi sau đó được tuần hoàn trở lại cột hấp phụ, làm cho quy trình này hoạt động liên tục và hiệu quả hơn. Phương pháp này có lợi thế là có thể tích hợp vào các nhà máy hiện có và tương thích với nhiều loại nhiên liệu khác nhau (bao gồm than đá, khí tự nhiên và dầu mỏ) làm cho nó thích nghi tốt với nhiều ngành công nghiệp (Global CCS Institute, 2022).

Tổng quan công nghệ thu giữ CO2 sau khi đốt và một số đánh giá, kiểm chứng thực tế ban đầu
Hình 2: Sơ đồ quy trình thu giữ CO₂ bằng phương pháp hấp phụ hóa học. (Source: B. Dziejarski et al., 2023).

2.2. Hấp phụ vật lý:

Phương pháp hấp phụ vật lý là một cách tiếp cận mới trong công nghệ thu giữ CO₂, sử dụng các vật liệu rắn, được gọi là chất hấp phụ, để thu giữ CO₂ từ khí thải. Không giống như phương pháp hấp phụ hóa học, phương pháp này dựa trên sự hút bám vật lý, hoặc hóa học giữa các phân tử CO₂ và bề mặt của chất hấp phụ rắn (như than hoạt tính, khoáng chất silicat nhôm, hoặc vật liệu khung hữu cơ - kim loại). Trong phương pháp này, khí thải được dẫn qua một lớp chất hấp phụ - nơi CO₂ liên kết với chất hấp phụ trong khi các khí khác đi qua. Khi chất hấp phụ bão hòa với CO₂, nó được giải hấp bằng cách thay đổi nhiệt độ (hấp phụ dao động nhiệt), hoặc áp suất (hấp phụ dao động áp suất), từ đó giải phóng CO₂ để nén và lưu trữ, đồng thời tái sử dụng chất hấp phụ.

Ưu điểm chính của phương pháp này là sử dụng ít năng lượng hơn so với phương pháp hấp phụ hóa học, vì quá trình giải hấp có thể diễn ra ở nhiệt độ tương đối thấp. Ngoài ra, chất hấp phụ rắn ít bị suy giảm hơn, giảm chi phí bảo trì và lượng chất thải phát sinh. Hấp phụ vật lý có tiềm năng về khả năng mở rộng và tính linh hoạt. Chính vì thế, nó có thể được áp dụng trong các cơ sở quy mô nhỏ, hoặc cấu hình mô-đun và triển khai rộng rãi hơn trong nhiều ngành công nghiệp.

Tuy nhiên, phương pháp thu giữ bằng hấp phụ vật lý có những hạn chế, đặc biệt trong môi trường có độ ẩm cao, vì nhiều chất hấp phụ sẽ mất hiệu quả khi tiếp xúc với hơi nước. Hiệu suất của chất hấp phụ cũng có xu hướng giảm qua nhiều lần sử dụng, mặc dù những tiến bộ trong khoa học vật liệu dẫn đến sự phát triển các chất hấp phụ bền hơn và chống nước tốt hơn. Các nhà nghiên cứu tiếp tục phát triển các vật liệu mới có diện tích bề mặt lớn, nhằm nâng cao hiệu quả và độ bền của công nghệ thu giữ CO₂ dựa trên hấp phụ vật lý.

Tổng quan công nghệ thu giữ CO2 sau khi đốt và một số đánh giá, kiểm chứng thực tế ban đầu
Hình 3: Sơ đồ quy trình thu giữ CO₂ bằng phương pháp hấp phụ vật lý. (Source: Khan et al., 2023).

2.3. Phân tách bằng màng:

Phương pháp phân tách CO₂ bằng màng sử dụng các màng để tách CO₂ khỏi các khí khác trong dòng khí thải. Các màng này hoạt động như các bộ lọc vật lý, cho phép các phân tử CO₂ đi qua trong khi chặn các phân tử khí khác, dựa trên sự khác biệt về kích thước phân tử, độ khuếch tán, hoặc độ hòa tan. Các vật liệu màng thường được sử dụng bao gồm polyme, màng ma trận hỗn hợp, và các vật liệu mới như khung hữu cơ - kim loại được nhúng trong ma trận polyme để tăng cường tính chọn lọc và hiệu quả (IEAGHG, 2020). Trong cấu hình tiêu chuẩn, khí thải được dẫn qua các mô-đun màng - nơi CO₂ thẩm thấu qua màng, tạo ra một dòng CO₂ nồng độ cao ở một phía và dòng khí thải có hàm lượng CO₂ thấp hơn ở phía còn lại.

Ưu điểm chính của phương pháp phân tách bằng màng là thiết kế đơn giản và cấu trúc mô-đun, giúp dễ dàng lắp đặt và mở rộng, đặc biệt đối với các cơ sở quy mô nhỏ đến trung bình. Phương pháp này không cần sử dụng hóa chất bổ sung, hoặc năng lượng lớn để tái tạo dung môi như phương pháp hấp phụ hóa học, điều này có thể giúp giảm chi phí vận hành (IEA, 2021). Các hệ thống màng cũng có thể được kết hợp với các kỹ thuật thu giữ khác, như hấp phụ, để nâng cao hiệu quả tổng thể.

Tuy nhiên, công nghệ màng gặp thách thức trong việc đạt được độ tinh khiết CO₂, vì màng thường có sự đánh đổi giữa tính thấm (mức độ nhanh CO₂ đi qua) và tính chọn lọc (khả năng tách CO₂ khỏi các khí khác). Điều kiện áp suất cao thường cần thiết để phân tách hiệu quả, điều này có thể làm tăng tiêu thụ năng lượng.

Ngoài ra, các màng hiện tại có thể bị suy giảm theo thời gian, đặc biệt khi tiếp xúc với các chất gây ô nhiễm, hoặc nhiệt độ cao, mặc dù các nghiên cứu về các vật liệu bền hơn, như màng lai, đang được tiến hành để khắc phục những hạn chế này. Khi công nghệ màng tiến bộ, nó mang lại tiềm năng cho các giải pháp thu giữ CO₂ linh hoạt và chi phí thấp hơn trong nhiều ngành công nghiệp.

Tổng quan công nghệ thu giữ CO2 sau khi đốt và một số đánh giá, kiểm chứng thực tế ban đầu
Hình 4: Sơ đồ quy trình thu giữ CO₂ bằng phương pháp phân tách bằng màng. (Source: B. Dziejarski et al., 2023).

2.4. Các phương pháp khác:

Những tiến bộ gần đây trong công nghệ thu giữ CO₂ đã dẫn đến sự phát triển của các phương pháp và vật liệu thay thế. Chẳng hạn như thu giữ bằng phương pháp đông lạnh, dung môi tiên tiến, nhằm nâng cao hiệu quả thu giữ và giảm chi phí vận hành. Phương pháp thu giữ đông lạnh liên quan đến việc làm lạnh khí thải xuống nhiệt độ cực thấp để ngưng tụ và tách CO₂ dưới dạng lỏng hoặc rắn, sau đó có thể được lưu trữ, hoặc vận chuyển. Phương pháp này đặc biệt có lợi cho các cơ sở sản xuất dòng CO₂ có độ tinh khiết cao, vì nó có thể đạt được tỷ lệ thu giữ rất cao mà không cần đến chất hấp thụ hóa học. Tuy nhiên, các hệ thống đông lạnh đòi hỏi năng lượng đầu vào đáng kể để làm lạnh, điều này hạn chế tính khả thi, trừ khi có sẵn nguồn nhiệt thải, hoặc năng lượng giá rẻ (Global CCS Institute, 2022).

Tổng quan công nghệ thu giữ CO2 sau khi đốt và một số đánh giá, kiểm chứng thực tế ban đầu
Hình 5: Sơ đồ quy trình thu giữ CO₂ bằng phương pháp đông lạnh. (Source: B. Dziejarski et al., 2023).

3. Ứng dụng trong công nghiệp:

3.1. Ngành sản xuất điện:

Trong các nhà máy điện sử dụng than và khí đốt, công nghệ thu giữ CO₂ sau đốt được sử dụng để giảm phát thải CO₂ từ khí thải thoát ra sau quá trình đốt nhiên liệu. Quy trình thường bắt đầu bằng việc dẫn khí thải vào một cột hấp phụ. Tại đây, dung môi hóa học, thường là dung dịch gốc amine như monoethanolamine, sẽ hấp thụ các phân tử CO₂. Dung dịch giàu CO₂ sau đó được chuyển đến một thiết bị tái tạo - nơi nó được gia nhiệt để giải phóng dòng khí CO₂ nồng độ cao, có thể được nén để lưu trữ, hoặc vận chuyển cho các mục đích khác. Chẳng hạn như tăng cường thu hồi dầu.

Các nhà máy nhiệt điện than thường gặp nhiều thách thức hơn do các tạp chất, như oxit lưu huỳnh và oxit nitơ, có thể ảnh hưởng đến hiệu quả của dung môi. Trong những trường hợp này, các bước xử lý trước có thể cần thiết để loại bỏ một số chất ô nhiễm trước khi tiến hành thu giữ CO₂. Ngược lại, các nhà máy chạy khí đốt thường tạo ra khí thải có nồng độ CO₂ thấp hơn, do đó, hệ thống thu giữ phải được tối ưu hóa để đạt hiệu quả cao ngay cả ở mức CO₂ thấp, điều này có thể tiêu tốn nhiều năng lượng hơn.

3.2. Ngành sản xuất xi măng:

Trong sản xuất xi măng, hầu hết lượng phát thải CO₂ bắt nguồn từ quá trình nung vôi - nơi đá vôi được nung nóng để tạo thành vôi, giải phóng CO₂ như một sản phẩm phụ. Các hệ thống thu giữ CO₂ sau đốt trong nhà máy xi măng thường dẫn khí thải từ lò nung và các nguồn khí sau khi đốt khác vào một cột hấp phụ - nơi dung môi hóa học (thường là hợp chất gốc amine hấp phụ CO₂). Dung dịch chứa CO₂ sau đó được chuyển đến cột giải hấp - nơi nhiệt được sử dụng để giải phóng CO₂ tinh khiết, sau đó được nén để lưu trữ, hoặc sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp khác.

3.3. Ngành sản xuất thép:

Trong ngành công nghiệp thép, CO₂ chủ yếu phát thải từ lò cao - nơi quặng sắt được khử bằng than cốc trong một quy trình nhiệt độ cao. Khí thải được tạo ra thường giàu CO₂ và CO₂ monoxide (CO), làm cho việc thu giữ CO₂ sau đốt trở nên khả thi hơn. Trong hệ thống này, khí thải được dẫn vào hệ thống hấp phụ sử dụng dung môi để hấp phụ CO₂, tương tự như quy trình trong sản xuất xi măng. Tuy nhiên, do lò cao vận hành liên tục ở nhiệt độ rất cao, hệ thống thu giữ phải có khả năng chịu được sự biến đổi về thể tích và thành phần của khí thải.

Lợi ích chính của công nghệ thu giữ CO₂ sau đốt là có thể tích hợp vào các nhà máy hiện có, cho phép các ngành có cường độ phát thải cao này giảm phát thải CO₂ mà không cần thay đổi lớn về cấu trúc. Tuy nhiên, tiêu thụ năng lượng cao để tái tạo dung môi và việc xử lý các tạp chất trong khí thải vẫn là những thách thức cần giải quyết, thúc đẩy các nghiên cứu liên tục về vật liệu thu giữ và phương pháp hiệu quả hơn được thiết kế riêng cho các quy trình công nghiệp này.

3.4 Ngành lọc hóa dầu:

Trong ngành công nghiệp lọc hóa dầu, công nghệ thu giữ CO₂ sau đốt cháy được áp dụng để giảm lượng CO₂ phát thải từ nhiều quá trình, bao gồm đốt nhiên liệu để tạo nhiệt và hơi nước, cũng như các phản ứng hóa học trong quá trình lọc dầu và tổng hợp hóa dầu. Ngành này rất phức tạp, với nhiều nguồn phát thải khác nhau, làm cho công nghệ thu giữ CO₂ sau khi đốt trở thành một lựa chọn hấp dẫn nhờ tính linh hoạt và khả năng áp dụng chọn lọc tại các điểm khác nhau trong quy trình sản xuất.

a. Khu vực sản xuất hydro:

Trong sản xuất hydro, một lượng lớn CO₂ được tạo ra như một sản phẩm phụ. Các lò nhiệt hóa hơi khí mêtan đặc biệt thải ra nhiều CO₂, do khí tự nhiên được đốt để tạo hơi nước ở nhiệt độ cao. Khí thải từ các thiết bị này được dẫn vào các hệ thống thu giữ CO₂ sau đốt. Sau khi CO₂ được thu giữ, nó được giải hấp dưới dạng cô đặc để nén và lưu trữ, hoặc sử dụng, trong khi dung môi được tái chế trở lại hệ thống hấp phụ.

b. Khu vực cracking xúc tác:

Các khu vực cracking xúc tác lỏng đóng vai trò quan trọng trong sản xuất xăng và các sản phẩm tinh chế khác, phát thải CO₂ như một phần của quá trình đốt. Hệ thống thu giữ CO₂ sau đốt được lắp đặt để hấp phụ CO₂ từ khí thải, thường thông qua hấp phụ hóa học trong cột hấp phụ. Quy trình này có thể thu giữ một phần lớn CO₂ phát thải mà không cần thay đổi lớn đối với các khu vực cracking xúc tác.

c. Khu vực lò hơi, lò đốt:

Các nhà máy lọc dầu thường dựa vào các lò hơi, lò đốt, và hệ thống nhiệt - điện kết hợp để đốt nhiên liệu hóa thạch nhằm cung cấp năng lượng, tạo ra lượng CO₂ đáng kể. Công nghệ thu giữ CO₂ sau đốt được triển khai tại các cửa thoát khí thải của các thiết bị này để thu giữ CO₂ trước khi nó thải ra khí quyển. Dung dịch giàu CO₂ sau đó được xử lý trong cột giải hấp, cho phép CO₂ được tách ra, nén và lưu trữ hoặc sử dụng trong các ứng dụng khác.

4. Một số dự án điển hình trên thế giới:

4.1 Dự án Boundary Dam (Canada):

Dự án Boundary Dam tại Saskatchewan, Canada là một sáng kiến tiên phong về công nghệ thu giữ CO₂ sau đốt quy mô lớn, cho phép cải tạo các nhà máy điện chạy than đang hoạt động nhằm giảm phát thải CO₂. Vận hành bởi SaskPower, tổ máy số 3 của Boundary Dam là Nhà máy điện thương mại đầu tiên trên thế giới được trang bị công nghệ thu giữ CO₂ sau đốt khi bắt đầu hoạt động vào năm 2014.

Sử dụng hệ thống thu giữ bằng dung môi gốc amine, Nhà máy điện Boundary Dam thu giữ đến 90% lượng CO₂ phát thải từ tổ máy này, tương đương khoảng 1 triệu tấn CO₂ mỗi năm (Global CCS Institute, 2022). CO₂ được thu giữ chủ yếu được sử dụng cho mục đích tăng cường thu hồi dầu tại các mỏ dầu lân cận - nơi CO₂ được bơm vào lòng đất để tăng cường khai thác dầu đồng thời cô lập CO₂. Một phần CO₂ cũng được lưu trữ trong các địa tầng địa chất chuyên dụng.

Boundary Dam là một ví dụ điển hình về những thách thức kỹ thuật và vận hành liên quan đến công nghệ thu giữ CO₂. Chẳng hạn như việc quản lý năng lượng và duy trì hiệu quả của dung môi theo thời gian. Mặc dù đối mặt với những thách thức này, thành công của Boundary Dam đã mang lại những bài học quan trọng để mở rộng quy mô công nghệ thu giữ CO₂ sau đốt cháy và mở đường cho các dự án CCS khác trên toàn thế giới.

Tổng quan công nghệ thu giữ CO2 sau khi đốt và một số đánh giá, kiểm chứng thực tế ban đầu
Hình 6: Sơ đồ hệ thống thu giữ, sử dụng và chôn lấp CO2 tại Nhà máy Nhiệt điện than Boundary Dam.
Tổng quan công nghệ thu giữ CO2 sau khi đốt và một số đánh giá, kiểm chứng thực tế ban đầu
Hình 7: Toàn cảnh Nhà máy Nhiệt điện than Boundary Dam.

4.2 Dự án Petra Nova (Hoa Kỳ):

Petra Nova tại Texas, Hoa Kỳ là một trong những dự án đáng chú ý nhất về công nghệ thu giữ CO₂ sau đốt được áp dụng tại nhà máy nhiệt điện than. Hoạt động từ năm 2017 đến 2020, Petra Nova được vận hành bởi liên doanh giữa NRG Energy và JX Nippon Oil & Gas Exploration, với mục tiêu thu giữ một phần đáng kể lượng CO₂ phát thải từ tổ máy số 8 của Nhà máy W.A. Parish Generating Station.

Sử dụng hệ thống dung môi gốc amine, Petra Nova đã thành công trong việc thu giữ khoảng 90% lượng CO₂ từ khí thải, tương đương khoảng 1,6 triệu tấn CO₂ mỗi năm (Global CCS Institute, 2022). CO₂ đã thu giữ được vận chuyển qua một đường ống chuyên dụng đến mỏ dầu West Ranch - nơi nó được sử dụng cho mục đích tăng cường thu hồi dầu, giúp tăng sản lượng dầu đồng thời cô lập CO₂ dưới lòng đất.

Petra Nova đã chứng minh tính khả thi của công nghệ thu giữ CO₂ sau đốt quy mô lớn, mang lại những hiểu biết quan trọng về tiềm năng, cũng như thách thức của các dự án như vậy, đặc biệt trong việc quản lý năng lượng cho tái tạo dung môi.

Tổng quan công nghệ thu giữ CO2 sau khi đốt và một số đánh giá, kiểm chứng thực tế ban đầu
Hình 8: Sơ đồ hệ thống thu giữ CO₂ tại Nhà máy Nhiệt điện than Petra Nova.
Tổng quan công nghệ thu giữ CO2 sau khi đốt và một số đánh giá, kiểm chứng thực tế ban đầu
Hình 9: Toàn cảnh hệ thống thu giữ CO₂ tại dự án Petra Nova.

5. Giá thành thu giữ CO₂:

Thu giữ CO₂ sau đốt thường tốn kém hơn so với các phương pháp thu giữ CO₂ khác, chủ yếu do tiêu thụ nhiều năng lượng và chi phí liên quan đến việc tái tạo dung môi. Các chi phí này phát sinh từ việc thu giữ CO₂ từ các dòng khí thải áp suất thấp, thường có nồng độ CO₂ thấp. (Ví dụ: 10-15% đối với nhà máy điện than và 3-4% đối với nhà máy điện chạy khí) so với các dòng khí mục tiêu trong các phương pháp thu giữ trước khi đốt, hoặc oxyfuel (IEA, 2021). Năng lượng cần thiết để tái tạo dung môi và nén CO₂ thu giữ để vận chuyển và lưu trữ làm tăng đáng kể chi phí vận hành, dẫn đến chi phí dao động từ 40 đến 90 USD mỗi tấn CO₂ cho các hệ thống thu giữ sau đốt (Global CCS Institute, 2022).

Mặc dù giá thành cao hơn, thu giữ CO₂ sau đốt thường được ưu tiên để cải tạo các cơ sở hiện có, vì nó không đòi hỏi thay đổi lớn về cơ sở hạ tầng. Những cải tiến nhằm nâng cao hiệu quả của chất hấp phụ, vật liệu thu giữ thay thế, tối ưu hóa quy trình, quy mô thu giữ đang góp phần giảm chi phí thu giữ CO₂ sau đốt, hứa hẹn sẽ làm cho phương pháp này trở nên cạnh tranh hơn so với các phương pháp thu giữ khác trong tương lai.

6. Lời kết:

Công nghệ thu giữ CO₂ sau đốt đã được triển khai thực tế tại Canada, Hoa Kỳ và Trung Quốc. Công nghệ này đã được đánh giá, kiểm chứng về hiệu quả thu giữ, mở ra cơ hội lớn cho các quốc gia có tỷ trọng điện than, điện khí lớn trong việc giảm phát thải CO₂ trong khi vẫn sử dụng các nhà máy nhiệt điện đã xây dựng cho đến khi hết thời gian vận hành của nhà máy về mặt kỹ thuật và kinh tế./.

TS. PHÙNG QUỐC HUY - TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU NĂNG LƯỢNG CHÂU Á - THÁI BÌNH DƯƠNG (APERC)


Tài liệu tham khảo:

1. B. Dziejarski et al., (2023). Current status of CO₂ capture, utilization, and storage technologies in the global economy: a survey of technical assessment. Fuel, (2023). https://doi.org/10.1016/j.fuel.2023.127776

2. Global CCS Institute (2022). Global Status of CCS Report 2022. https://www.globalccsinstitute.com/resources/global-status-report/

3. IEAGHG (2020): Post-Combustion CO₂ Capture Technology. https://ieaghg.org/

4. International Energy Agency (IEA) (2021): Net Zero by 2050: A Roadmap for the Global Energy Sector. https://www.iea.org/reports/net-zero-by-2050

5. Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) Report (2021): Climate Change 2021: The Physical Science Basis. https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg1/

6. Khan et al., 2023. Assessing absorption-based CO2 capture: research progress and techno-economic assessment overview. CO₂ Capture Sci. Technol., 8 (2023). https://doi.org/10.1016/j.ccst.2023.100125

Các bài đã đăng

[Xem thêm]
Phiên bản di động