Mùa Hè đang tới gần và những người thích thưởng thức những ly bia mát lạnh những ngày cuối tuần sẽ khó có thể nghĩ nhiều đến biến đổi khí hậu. Nhưng những nhà sản xuất bia thủ công IPA hay Lager chắc chắn có nghĩ tới điều đó và họ đã sử dụng khí carbon dioxide được thu giữ trong khu vực bãi đậu xe của nhà máy bia để tạo ra bọt khí cho bia. Công nghệ này đang được các nhà môi trường đánh giá cao.

Công nghệ giúp tạo ra bia có ga từ không khí này là một cỗ máy trông giống như một thiết bị điều hòa không khí cỡ lớn có ống khói, được đặt phía sau nhà máy bia. Thiết bị này thực hiện việc thu khí trực tiếp tại chỗ chuyển tới một hệ thống khác đặt trong một container vận chuyển ngay bên cạnh, tại đây, hệ thống này sẽ hóa lỏng khí carbon dioxide đã thu được và biến nó thành sản phẩm tinh khiết, đạt tiêu chuẩn đồ uống.

Để hạn chế sự nóng lên toàn cầu, khí carbon dioxide cần được quản lý như bất kỳ dòng chất thải nào khác, và công nghệ thu giữ carbon trực tiếp từ không khí (DAC) rất có thể sẽ đóng một vai trò, theo Tiến sĩ Matthew Realff - kỹ sư hóa học tại Viện Công nghệ Georgia. 

Tại nhiều quốc gia, các dự án thu giữ carbon trực tiếp từ không khí thường có quy mô lớn và tập trung vào việc loại bỏ ít nhất một triệu tấn carbon dioxide mỗi năm xung quanh một địa điểm cố định. Tuy nhiên, nhiều dự án hiện đang đặt ra nhiều thách thức như về chi phí vận hành và mức độ tiêu thụ năng lượng…

Tuy nhiên, trên toàn thế giới, thị trường khí carbon dioxide đang trở nên biến động. Đối với các chủ doanh nghiệp, việc đảm bảo nguồn cung carbon dioxide là một áp lực. Ông nói: “Đó là thứ bạn sử dụng mỗi ngày nhưng tốn kém - ngày càng khó tìm nguồn cung, và gây hại cho môi trường”. Phần lớn khí carbon dioxide cung cấp cho thị trường thương mại được thu giữ như một sản phẩm phụ từ các ngành công nghiệp khác, bao gồm cả nhiên liệu hóa thạch. Nhưng sự phụ thuộc này khiến nguồn cung dễ bị ảnh hưởng bởi sự biến động giá dầu và khí đốt, cũng như việc đóng cửa các nhà máy.

Trong một số trường hợp, các công ty sản xuất khí carbon dioxide như một sản phẩm phụ đang lựa chọn không bán nó mà thay vào đó thu giữ và lưu trữ dưới lòng đất, một quá trình được gọi là cô lập carbon. Ví dụ, các nhà máy sản xuất ethanol chiếm khoảng 35% nguồn cung cấp carbon dioxide ở Bắc Mỹ. Việc cô lập khí này dưới lòng đất hiện mang lại cho các cơ sở đó "doanh thu gấp nhiều lần so với việc bán chúng cho các công ty khác. Điều đó đang tạo ra một khoảng cách ngày càng lớn giữa cung và cầu. Ngành công nghiệp khí carbon dioxide thương mại cũng có lượng khí thải carbon cao. Theo đó, quá trình sản xuất ra mỗi tấn khí CO2 mà các công ty nhận được có thể thải ra hai tấn hoặc hơn vào khí quyển. Và, các sản phẩm thương mại thường được vận chuyển quãng đường dài.

Mặc dù các máy thu giữ carbon tại một vài nhà máy sản xuất bia rượu sẽ không giải quyết được vấn đề nóng lên toàn cầu, nhưng các thiết bị do Aircapture - một công ty có trụ sở tại Berkeley (Mỹ), sản xuất, có thể "cực kỳ hữu ích cho khí hậu", Tiến sĩ Realff cho biết, nếu chúng giúp làm cho việc thu giữ carbon trở nên rẻ hơn và phổ biến hơn. Công nghệ này đã tiến bộ đáng kể trong 15 năm qua, nhưng việc mở rộng quy mô và giảm chi phí vẫn là những thách thức lớn.

Chính vì vậy, Aircapture đang cố gắng giải quyết một số thách thức này bằng cách tạo ra một hệ thống linh hoạt, có cấu trúc mô-đun, một hệ thống có thể mở rộng “không phải bằng cách làm cho nó lớn hơn, mà bằng cách tạo ra nhiều hơn. Đây là một cách tiếp cận khá độc đáo có tiềm năng được triển khai tương đối dễ dàng trên toàn thế giới.”, Tiến sĩ Realff cho biết.

Aircapture đã tránh được việc phụ thuộc vào nguồn tài trợ quá lớn, tín dụng carbon bằng cách tập trung vào thị trường khí carbon dioxide thương mại trị giá 20 tỷ USD.

Theo ông Atwood, Aircapture hướng đến việc cung cấp một giải pháp thay thế. Máy móc của công ty có thể thu giữ từ 100 - 1.000 tấn khí carbon dioxide mỗi năm, tùy thuộc vào kích thước của máy, và có thể được sản xuất hàng loạt như oto, cho phép công ty đáp ứng nhu cầu một cách nhanh chóng.

Công ty Aircapture từ chối tiết lộ chi tiết về mức tiêu thụ năng lượng của máy móc tại Almanac. Tuy nhiên, ông cũng cho biết thêm, một dự án đánh giá độc lập được thực hiện cho Bộ Năng lượng Hoa Kỳ cho thấy lượng khí thải carbon của hệ thống này chỉ bằng chưa đến 10% lượng khí thải mà nó thu giữ được.

Chia sẻ về những ngày đầu ứng dụng thí điểm cho công nghệ này, ông Damian Fagan, người đứng đầu Công ty Bia Almanac, vẫn còn cảm thấy hoài nghi. Ông chia sẻ, “Nghe có vẻ hơi điên rồ. Nó dường như quá tốt để có thể tin được.” Và ông đồng ý gặp mặt và thử nghiệm vì sự không ổn định ngày càng tăng của nguồn cung cấp khí carbon dioxide mà ông cần để sản xuất 15.000 thùng bia mỗi năm. Ông cho biết các nhà cung cấp thương mại mà ông hợp tác thường xuyên bỏ sót hoặc cắt giảm các đợt giao hàng, gây ra những gián đoạn lớn. Có đợt, Almanac đã phải tạm ngừng sản xuất trong hai ngày vì thiếu khí carbon dioxide, khiến các hợp đồng bán buôn gặp rủi ro và ảnh hưởng đến lợi nhuận của công ty. Ông Fagan nói: “Nếu không có CO2, chúng ta không thể ủ bia, không thể đóng gói bia và không thể phục vụ bia.” Ông nói thêm rằng, với khí carbon dioxide được sản xuất tại nhà máy bia, “đột nhiên, những vấn đề đó biến mất.”

Hiện tại, Almanac đang sản xuất 20% lượng bia của mình bằng công nghệ thu giữ carbon tại chỗ, và ông Fagan cho biết ông kỳ vọng sẽ đạt 100% trong vòng một năm tới.

Ngoài việc giải quyết các vấn đề về độ tin cậy, công nghệ mới còn giúp nhà máy bia tiết kiệm chi phí. Thay vì mua máy thu giữ carbon từ Aircapture, các khách hàng như Almanac chỉ cần mua khí carbon dioxide do những máy đó sản xuất. Ông Atwood so sánh mô hình này với mô hình mà các bệnh viện sử dụng khi mua oxy công nghiệp từ các nhà máy đặt tại chỗ thuộc sở hữu của các công ty khác. Khí carbon dioxide lỏng mua qua Aircapture rẻ hơn từ 15 đến 20% so với các sản phẩm thương mại thông thường. Điều đó giúp các doanh nghiệp nhỏ tiết kiệm hàng chục nghìn USD mỗi năm. Ông Fagan cho biết. “Điều này đã tạo ra tác động thực sự. Và việc này tốt hơn cho môi trường là một lợi ích tuyệt vời.”