Lần đầu tiên trong lịch sử: "Gã khổng lồ" châu Âu nắm công nghệ 1.700 tỷ, biến khí độc hại thành "vàng"

Công nghệ này được đầu tư với số tiền 60 triệu euro (khoảng hơn 1.700 tỷ VND).

Lần đầu tiên trong lịch sử thế giới, "gã khổng lồ" ngành thép châu Âu (Tập đoàn ThyssenKrupp của Đức) phát minh và triển khai thí điểm công nghệ mang tên Carbon2Chem nhằm biến những khí thải độc hại trong ngành luyện thép thành những vật liệu đáng giá, phục vụ các ngành hóa chất, nông nghiệp và sản xuất.

Carbon2Chem - được Bộ Nghiên cứu và Giáo dục liên bang Đức (BMBF) tài trợ với số tiền 60 triệu euro (khoảng hơn 1.700 tỷ VND) - đã đi được một hành trình dài bắt đầu từ năm 2016, dự kiến ứng dụng rộng rãi vào năm 2030.

Nhà máy thép ThyssenKrupp - nhà máy thép lớn nhất châu Âu tại Duisburg, Đức đang điểm áp dụng công nghệ Carbon2Chem. Ảnh: Thyssenkrupp Steel Europe AG

Hiện nay, Carbon2Chem đang được áp dụng thí điểm tại Nhà máy thép ThyssenKrupp - nhà máy thép lớn nhất châu Âu ở Duisburg, Đức. Dự án có tiềm năng cắt giảm hàng triệu tấn CO2 mỗi năm, một bước tiến lớn hướng tới mục tiêu của Thyssenkrupp là giảm 30% phát thải vào năm 2030 và đạt trung hòa khí hậu vào năm 2045.

*ThyssenKrupp là tập đoàn đa quốc gia, có mặt ở 380 địa điểm tại hơn 30 quốc gia, với 15.300 nhân viên và 250.000 khách hàng.

"Gã khổng lồ" Đức biến khí độc hại ngành thép thành "vàng"

Ngành thép, nền tảng của cơ sở hạ tầng toàn cầu, là một trong những nguồn phát thải CO2 lớn, chiếm 7-9% tổng lượng khí thải toàn cầu.

Khi châu Âu đặt mục tiêu trở thành lục địa đầu tiên trung hòa khí hậu vào năm 2050 thì những sáng kiến đột phá như Carbon2Chem cùng sự tiên phong của tập đoàn công nghiệp hàng đầu Đức Thyssenkrupp thì bài toán khí hậu có thể sớm tìm được câu trả lời.

Ảnh: Thyssenkrupp

Theo các chuyên gia của Thyssenkrupp hợp tác cùng 15 đối tác uy tín như Viện Fraunhofer và Viện Max Planck, Carbon2Chem có thể biến khí thải từ sản xuất thép thành vật liệu có giá trị, giảm phát thải đồng thời tạo ra lợi ích kinh tế; từ đó cắt giảm khí nhà kính và thiết lập một nền kinh tế tuần hoàn, nơi chất thải trở thành tài nguyên đáng giá, phục vụ các ngành hóa chất, nông nghiệp và sản xuất.

Những vật liệu có giá trị này bao gồm metanol, amoniac và polymer.

Carbon2Chem hoạt động như thế nào?

1. Thu Giữ Khí Thải

Quá trình bắt đầu tại nguồn - lò cao trong các nhà máy thép:

Các lò này thải ra hỗn hợp khí, chủ yếu là carbon dioxide (CO2), carbon monoxide (CO) và nitơ (N2) (hai trong ba khí thải này độc hại) là sản phẩm phụ của việc đốt than cốc để khử quặng sắt. Công nghệ thu giữ tiên tiến cô lập các khí này, làm sạch và chuẩn bị cho quá trình chuyển hóa.

Bước này đảm bảo rằng khí thải, vốn thường thoát ra khí quyển, được chuyển hướng để sử dụng hiệu quả.

2. Chuyển hóa hóa học

Phép màu của Carbon2Chem nằm ở quá trình chuyển hóa hóa học:

- Sản xuất Metanol: CO và CO2 được kết hợp với hydro thông qua các quá trình xúc tác để tạo ra metanol, một hóa chất đa năng dùng làm nhiên liệu, dung môi hoặc nguyên liệu cho các hợp chất khác.

- Tổng hợp amoniac: Nitơ từ khí thải phản ứng với hydro để tạo ra amoniac, thành phần thiết yếu trong sản xuất phân bón, nâng cao năng suất nông nghiệp. Quá trình này tái sử dụng sản phẩm phụ công nghiệp dồi dào thành tài nguyên quan trọng.

- Tạo Polymer: Việc xử lý thêm các khí này và dẫn xuất của chúng cho phép sản xuất polymer, cần thiết cho việc chế tạo nhựa, lớp phủ và các vật liệu giá trị cao khác.

Carbon2Chem hứa hẹn thiết lập tiêu chuẩn cho ngành công nghiệp bền vững toàn cầu. Ảnh: Thyssenkrupp

3. Tích hợp năng lượng tái tạo

Việc chuyển hóa khí thải đòi hỏi năng lượng đáng kể, và Thyssenkrupp tận dụng năng lượng tái tạo - gió và mặt trời - để đảm bảo tính bền vững.

Thyssenkrupp nucera (công ty con của Thyssenkrupp) sẽ dùng điện tái tạo để sản xuất hydro xanh (GH2) thông qua quá trình tách nước.

Phương pháp này tạo ra hydro không dùng nhiên liệu hóa thạch, đảm bảo toàn bộ quá trình Carbon2Chem phù hợp với mục tiêu khí hậu. Sự tích hợp này rất quan trọng để giảm thiểu dấu chân carbon của chính quá trình chuyển hóa.

Carbon2Chem: Hứa hẹn thiết lập tiêu chuẩn cho ngành công nghiệp bền vững toàn cầu

Được triển khai trên quy mô công nghiệp, công nghệ này có thể tận dụng được khoảng 20 triệu tấn khí thải CO2 hàng năm của ngành công nghiệp thép Đức. Nó cũng có thể được sử dụng trong các ngành công nghiệp khác có lượng CO2 cao.

Bằng cách kết hợp Carbon2Chem với năng lượng tái tạo, Thyssenkrupp nhắm đến việc biến sản xuất thép thành quy trình trung hòa khí hậu.

Khả năng thích ứng của công nghệ với các ngành khác - xi măng, hóa chất và lọc dầu - định vị Carbon2Chem như một yếu tố thay đổi cuộc chơi cho quá trình phi carbon toàn cầu. Khi đi vào ứng dụng thương mại rộng rãi, Carbon2Chem có thể đặt ra tiêu chuẩn cho ngành công nghiệp bền vững trên toàn thế giới.

Trang Ly