Trong nhiều thập kỷ, khí CO2 thường được xem là gánh nặng của khí hậu toàn cầu. Tuy nhiên, một xu hướng mới đang định hình lại cách các ngành công nghiệp nhìn nhận về chất thải này: thay vì để chúng phát tán vào khí quyển, các công ty công nghệ và hóa chất đang chuyển đổi CO2 thành nguyên liệu đầu vào có giá trị kinh tế. Đây không còn là viễn cảnh khoa học viễn tưởng mà là một thực tế đang diễn ra, nơi carbon trở thành nguồn lực thay vì là chất thải.
Nhiên liệu hàng không bền vững
Một trong những ứng dụng hứa hẹn nhất của công nghệ thu giữ và sử dụng carbon (CCU) là sản xuất Nhiên liệu hàng không bền vững (SAFs). Theo các báo cáo, SAFs giúp tạo ra lên đến 80% ít CO2 hơn so với dầu hỏa thông thường trong suốt vòng đời. Dù vậy, thách thức lớn nhất hiện nay vẫn là chi phí sản xuất cao, khiến số lượng sản phẩm trên thị trường còn hạn chế.
Để giải quyết vấn đề này, nhiều lộ trình công nghệ đang được triển khai. Công ty LanzaTech của Mỹ đã áp dụng phương pháp sử dụng chủng vi khuẩn Clostridium autoethanogenum độc quyền để tiêu thụ khí carbon từ công nghiệp và biến đổi chúng thành ethanol. Ethanol này sau đó có thể được sử dụng để sản xuất hàng dệt may, bao bì và SAF.
Ngoài ra, một dự án chuyển đổi Methanol-to-SAF cũng đang được tiến hành bởi sự hợp tác của Thyssenkrupp Uhde, OMV Germany, ASG, DLR và BASF. Dự án này nhận được sự tài trợ từ Bộ Kỹ thuật số và Giao thông Liên bang Đức từ năm 2022. Quá trình này sử dụng khí CO2 từ chất thải công nghiệp, chất thải sinh học cùng hydro xanh. Nghiên cứu khả thi cho dự án này sẽ tiếp tục trong phòng thí nghiệm cho đến đầu năm 2025.
Từ thực phẩm đến vật liệu xây dựng
Không chỉ dừng lại ở nhiên liệu, CO2 còn đang được "tái chế" thành nhiều vật phẩm tiêu dùng thường nhật. Công ty Solar Foods của Phần Lan đã tạo ra protein từ không khí thông qua quá trình lên men. Vi khuẩn được nuôi dưỡng bằng CO2, hydro, nitơ và khoáng chất để sản xuất ra bột protein màu vàng mù tạt có tên gọi Solein. Sản phẩm này đã nhận được phê duyệt theo quy định là thực phẩm tại Singapore vào năm 2022 và được tiêu thụ dưới dạng kem từ năm 2023.
Trong ngành xây dựng, công ty CarbonCure của Canada đã phát triển giải pháp tiêm CO2 thu hồi từ khí thải công nghiệp vào bê tông tươi. Quá trình này làm khoáng hóa CO2 thành canxi cacbonat, giúp cải thiện cường độ nén của bê tông và giảm bớt lượng xi măng cần thiết, vốn là tác nhân gây hại cho khí hậu. Các thành phần xây dựng đầu tiên sử dụng loại bê tông đặc biệt này đã được lắp đặt, bao gồm cả dự án trụ sở HQ2 của Amazon tại Arlington, Hoa Kỳ.
Ngay cả trong ngành mỹ phẩm, CO2 cũng tìm được chỗ đứng. Công ty AIR COMPANY của Mỹ sử dụng quá trình AIRMADE đã được cấp bằng sáng chế để biến CO2 thành ethanol, methanol hoặc parafin. Mùi hương AIR Eau de Parfum được tạo ra bằng cách kết hợp ethanol này với nước và các loại tinh dầu thiết yếu. Mặc dù vậy, quy trình này vẫn đang ở mức chi phí rất đắt đỏ, thể hiện qua giá bán lẻ là 220 USD cho một chai 50 ml.
Bên cạnh các dự án quy mô lớn, nhiều giải pháp sáng tạo đang trực tiếp xử lý khí thải tại nguồn. Công ty CleanO2 của Canada đã phát triển một cỗ máy được cấp bằng sáng chế, kết nối với lò hơi và lò nung để thu giữ CO2. Hợp chất kali hydroxit trong thiết bị này phản ứng với CO2 để tạo ra canxi cacbonat, hay còn gọi là tro ngọc trai, một thành phần tạo bọt mịn cho xà phòng và chất tẩy rửa. Theo thông tin từ công ty, mỗi cỗ máy có khả năng thu giữ lượng CO2 mỗi năm tương đương với 300 cái cây.
