Sử dụng nhiên liệu hóa thạch hàng năm cho ngành hàng không toàn cầu tăng đều đặn trong 20 năm qua, đạt 360 tỷ lít vào năm 2019, tụt xuống khoảng một nửa giá trị vào năm 2020-2021 do đại dịch.

Nhiên liệu vận tải hàng không chiếm 2,5% lượng khí thải nhà kính toàn cầu, tương ứng với 880 triệu tấn CO2 xả thải vào môi trường. Điều quan trọng là khí CO2 tạo ra ở độ cao lớn trong không khí, gây hiệu ứng khí nhà kính lớn hơn so với lượng CO2 tương đương thải ra từ những nguồn khác.

Một lượng lớn nhiên liệu hàng không, bằng cách nào có thể được tạo ra từ năng lượng tái tạo, khí CO2 và nước?

Một công ty khởi nghiệp do các kỹ sư từ Viện Công nghệ Karlsruhe (KIT) đã chứng minh được điều này là có thể và đã phát triển một hệ thống đầu cuối đầy đủ đóng gói, sử dụng điện xanh, khí methane, CO2 và nước tạo ra nhiên liệu máy bay hoàn toàn tự động.

Hệ thống chuyển đổi khí nhà kính, nước thành nhiên liệu máy bay và các loại nhiên liệu, hóa chất bền vững khác của Ineratec, sử dụng nguồn năng lượng tái tạo. Ảnh Ineratec

Phòng thí nghiệm nghiên cứu do GS Roland Dittmeyer tại Viện Kỹ thuật Quy trình Vi mô thuộc KIT lãnh đạo đã phát triển quy trình chuyển hóa CO2/H2O thành nhiên liệu trung tính carbon.

Nhóm sinh viên đã tốt nghiệp đại học của GS hoàn thiện quy trình, sử dụng các lò phản ứng CPOX và RWGS, chất xúc tác vi kênh, được thiết kế cho phép chuyển đổi CO2 và H2O đặc biệt hiệu quả thành một tiền chất nhiên liệu, được gọi là dầu thô Fischer-Tropsch, từ đó nâng cấp thành nhiên liệu phản lực và sản xuất hàng loạt sản phẩm bền vững khác.

Hệ thống chuyển hóa nhiên liệu đóng gói trong một container vận chuyển trung bình, nhìn từ bên ngoài là vô số thiết bị bằng thép không gỉ, một nhà máy tổng hợp chuyển CO2 và H2 thu được thành nhiều loại nhiên liệu và sản phẩm khác như dầu diesel sạch, xăng trung tính CO 2, dầu hỏa điện tử (e-kerosene) bền vững. Những thành phẩm này là hàng loạt các phân đoạn hydrocarbon, có thể được tinh chế và sử dụng trong hàng không cũng như các lĩnh vực vận tải khác và trong ngành công nghiệp hóa chất.

Thành công này đã thúc đẩy nhóm sinh viên đã tốt nghiệp thành lập công ty khởi nghiệp Ineratec. Công ty đã thực hiện công nghiệp hóa quy trình và tự động hóa hệ thống để có thể triển khai tại các khu vực giàu khí nhà kính.

 

 

 

 

 

Từ những kết quả đạt được, nhóm nghiên cứu từng bước nâng cao năng lực sản xuất của những nhà máy lọc CO 2 khép kín này . Một nhà máy thí điểm trên vùng Emsland của Lower Saxony, Đức, hoạt động năm 2021 sản xuất hơn 400.000 lít nhiên liệu mỗi năm. Gần đây, Ineratec thông báo nhận được một khỏa tài trợ Series A trị giá 20 triệu USD, được sử dụng để mở rộng năng lực sản xuất của một nhà máy khác gần Sân bay Frankfurt, đặt mục tiêu hàng năm sản xuất 4,6 triệu lít từ ​​11.200 tấn CO2. Dự án bắt đầu từ năm 2022.

4,6 triệu lít/ năm nhiên liệu hàng không bền vững, sản xuất từ ​​11.200 tấn CO2 chỉ chiếm 0,0013% nhu cầu nhiên liệu của ngành hàng không toàn cầu và chỉ giảm khoảng 0,000025% lượng CO2 xả thải vào môi trường hàng năm .

Nhiên liệu hàng không là một trong nhiều sản phẩm bền vững được các nhà máy lọc khí CO2 module di động này. Công nghệ của Ineratec là bước đầu tiên có ý nghĩa quan trọng cho sản xuất hóa chất và nhiên liệu thương phẩm, sử dụng CO2, H2O và năng lượng tái tạo trong tương lai.

Thành tựu khoa học công nghiệp này có ý nghĩa then chốt trong việc giảm khí nhà kính của tất cả các hệ thống giao thông, phát thải 40 gigatons CO2 hàng năm. Do đó, mở rộng quy mô triển khai các nhà máy lọc khí CO2 và hoàn thiện công nghệ có ý nghĩa quan trọng trong cuộc chiến chống lại sự nóng lên toàn cầu của hành tinh.