Sản xuất than không thải ra CO2 từ nước thải, đây là cách giúp năng lượng sạch thực sự gần gũi

Giải pháp đột phá

Công ty Ingelia của Tây Ban Nha đã và đang nghiên cứu phát triển một quy trình công nghiệp để sản xuất nhiên liệu biocarbon từ nước thải. Sản phẩm được tạo ra cháy như than nhưng thực tế chúng chỉ sinh ra loại carbon trung tính với lượng khí thải có hại như nitơ, lưu huỳnh và clo thấp hơn đáng kể so với khí thải công nghiệp hiện nay.

Bằng cách biến chất thải hữu cơ trong quá trình sản xuất thành loại than thân thiện với môi trường, không thải ra CO2 hoặc các chất ô nhiễm khác, Ingelia có thể đã khai phá ra một nguồn năng lượng bền vững hơn nhiều so với than truyền thống. Ngoài ra, nó còn giải được bài toán nước thải, vốn khiến nhiều hoạt động sản xuất phải đau đầu xử lý.

Ủy ban Châu Âu đã cam kết rằng EU sẽ cắt giảm khí thải nhà kính tới 80% vào năm 2050. Trên thực tế, mọi người sẽ gặp rất nhiều khó khăn để đạt được mục tiêu đó. Tuy nhiên, ở thời điểm hiện tại, những việc làm của con người đã góp phần ngăn chặn biến đổi khí hậu. Liên Hợp Quốc cho biết những sự "thay đổi chưa từng có" sẽ được yêu cầu thực hiện trên phạm vi toàn cầu.

Trong bối cảnh đó, những doanh nghiệp như công ty Ingelia của Tây Ban Nha đã có thể có được chìa khóa cho ít nhất một giải pháp. Công ty này phát triển thành công một quy trình công nghiệp để sản xuất một loại than gọi là "than sinh học", được sử dụng để làm nguồn năng lượng sạch hơn thay thế than truyền thống.

Mười năm trước, CEO Marisa Hernández cùng với hai cộng sự khác tại Ingelia đã điều hành phát triển một quy trình công nghiệp có khả năng chuyển đổi chất thải hữu cơ (như nước thải và phân trộn) thành than sinh học. Sản phẩm tạo ra cháy như than nhưng thú vị nhất là nó chứa ít chất gây ô nhiễm. Tạo ra nhiệt lượng như than đá thông thường nhưng than sinh học thải ra rất ít khí CO2 cũng như số lượng ít các loại khí có hại như nitơ, lưu huỳnh và clo.

Than sinh học được tạo ra như thế nào?

"Trong điều kiện áp suất và nhiệt độ cụ thể, chúng tôi khử nước trong các chất hữu cơ và hút chất lỏng ở dạng lỏng. Nói cách khác, chúng tôi tập trung 95% lượng carbon trong chất thải", CEO của Ingelia cho hay.

Trong quá trình chuyển đổi nhiệt hóa học của Ingelia (được gọi là quá trình cacbon hóa thủy nhiệt), phần lớn các chất thải có hại như nitơ, lưu huỳnh và clo được rút ra trong chất lỏng còn lại. Kết quả, sau một quá trình kéo dài tám giờ sẽ hình thành một vật liệu hình trụ rắn, khô, có thể thay thế nhiên liệu carbon có nguồn gốc hóa thạch.

Người đồng sáng lập cũng lưu ý rằng mùi hôi được sinh ra như một sản phẩm phụ của quá trình ủ phân sẽ được tránh bằng cách xử lý chất thải trong bể kín, từ đó cho phép các nhà máy được đặt gần các khu dân cư hơn.

"Nó có cùng giá trị năng lượng và khả năng cháy như than", bà Hernández nói. "So với một quy trình ủ phân tiêu chuẩn hoặc một nhà máy sản xuất khí sinh học thường mất khoảng 30 ngày còn thời gian cho phương pháp của chúng tôi chỉ là tám giờ."

Quyết tâm của Hernández đã giúp nhà đồng sáng lập và CEO của Ingelia được đề cử ở hạng mục giải thưởng của Viện Sáng tạo và Công nghệ châu Âu (EIT), được diễn ra vào đầu tháng này trong hội nghị thường niên tại Budapest.

Công ty đã chuyển giao quy trình này cho các nhà máy xử lý chất thải của họ ở Tây Ban Nha, Anh và Ý. Trên thực tế, công ty quản lý nước thải lớn nhất của Ý cũng đã thực hiện quy trình tại nhà máy ở Tuscany, nơi xử lý 80.000 tấn nước thải mỗi năm và thị trấn Oostende của Bỉ cũng sẽ có một nhà máy xử lý 20.000 tấn chất thải hữu cơ với bốn lò nung.

Marisa Hernández, đồng sáng lập Ingelia, cho biết nhiên liệu sạch hơn của họ có thể thay thế 220.000 tấn than mỗi năm vào năm 2022. "Chúng tôi sử dụng bộ sưu tập rác hữu cơ, phần hữu cơ của rác thải đô thị, nước thải từ các nhà máy xử lý và thậm chí cả chất thải từ việc làm vườn",  Hernández giải thích.

Công ty đã kết thúc năm 2017 với doanh thu 2,29 triệu USD và đặt mục tiêu tăng lên 3,44 triệu USD vào cuối năm nay. Sự tăng đột biến thực sự sẽ diễn ra vào năm 2019, Ingelia dự kiến ​​sẽ đạt doanh thu 28,4 triệu USD và lên tới 107 triệu USD cho năm 2022. Hernández nói thêm rằng công ty của cô hiện đang đàm phán với phần lớn các công ty quản lý chất thải ở Tây Ban Nha.

Giải pháp mà công ty Tây Ban Nha này đưa ra là cách lưu trữ năng lượng tái tạo dưới dạng sinh khối, tuy nhiên không chỉ vậy; than sinh học này có các ứng dụng khác nữa. Nó có thể được sử dụng để sản xuất pin, hoặc thậm chí là để sản xuất các vật liệu cụ thể như biopolyme, sản xuất nhựa hoặc có thể thay thế cho than bùn trong làm màu cho đất.

"Với quy trình của chúng tôi, đến năm 2022, chúng tôi có thể thay thế 220.000 tấn than mỗi năm và tránh phát thải nửa triệu tấn CO2 vào khí quyển", CEO công ty nói và cho biết họ đang lên kế hoạch chiếm 3% của thị trường quản lý chất thải châu Âu.