Biến đổi khí metan từ bãi chôn lấp thành nhiên liệu phản lực bền vững
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Sydney, Ôxtrâylia lần đầu tiên đã đưa ra một quy trình hóa học sử dụng plasma với khả năng sản xuất nhiên liệu phản lực bền vững từ khí metan bắt nguồn từ các bãi chôn lấp, làm giảm phát thải cacbon cho ngành hàng không.
Theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế, nồng độ khí metan trong khí quyển hiện cao hơn khoảng 2,5 lần so với thời kỳ tiền công nghiệp và đang tăng lên đều đặn, nguyên nhân chủ yếu là do đốt nhiên liệu hóa thạch. Ôxtrâylia mới đây đã tham gia thỏa thuận quốc tế về giảm thiểu khí metan cùng với Hoa Kỳ, Liên minh châu Âu, Nhật Bản và Hàn Quốc.
GS. PJ Cullen, tác giả chính của nghiên cứu cho biết: "Trên toàn cầu, các bãi chôn lấp là nguồn phát thải mạnh khí nhà kính, chủ yếu là hỗn hợp CO2 và khí metan. Chúng tôi đã phát triển một quy trình sử dụng các khí này để chuyển đổi thành nhiên liệu hướng đến các lĩnh vực khó điện khí hóa như hàng không. Các cơ sở chôn lấp hiện đại đã thu gom và đốt khí thải để phát điện. Tuy nhiên, quy trình của chúng tôi tạo ra một sản phẩm có giá trị thương mại và tác động lớn hơn đến môi trường”.
Theo ước tính, các bãi chôn lấp trên toàn cầu phát thải khoảng 10 - 20 triệu tấn khí nhà kính mỗi năm, tương đương với lượng khí phát thải của ngành năng lượng toàn cầu. Ngành hàng không hiện chiếm khoảng 3% lượng khí thải trên thế giới. Như vậy, sản xuất nhiên liệu theo "vòng khép kín" dựa vào lượng khí thải hiện có, sẽ loại bỏ nhu cầu về nhiên liệu phản lực truyền thống và bền vững, vốn làm gia tăng khí thải vào khí quyển.
Trong nghiên cứu, các nhà khoa học đã biến đổi metan thành nhiên liệu phản lực bằng cách sử dụng quá trình dựa vào plasma. Quá trình này hoạt động bằng cách khai thác khí metan từ bãi chôn lấp sử dụng cơ chế giống như trục để chiết khí.
GS. Cullen cho biết: “Điểm thú vị là quy trình đơn giản này khai thác gần như chính xác thành phần mà chúng tôi cần. Plasma không sử dụng nhiệt là công nghệ chạy bằng điện có thể kích hoạt khí ở cả nhiệt độ và áp suất khí quyển thấp. Về cơ bản, phương pháp này thúc đẩy chuyển đổi khí thành các sản phẩm có giá trị gia tăng bằng cách phóng điện plasma trong quá trình hình thành bọt khí. Quá trình này không cần nhiệt hoặc áp suất, nghĩa là cần ít năng lượng nên có khả năng tương thích cao với các nguồn năng lượng tái tạo”.
