Tính toán trên được công bố tại "Sách trắng: Biến rác mỏ thành cơ hội Net Zero nhiều tỷ USD" do công ty Arca Climate và tổ chức phi lợi nhuận The Climate Agency thực hiện. Arca Climate được thành lập năm 2021 bởi TS Greg Dipple và các nhà địa chất học từ Đại học British Columbia (UBC), được chọn là một trong những công ty công nghệ sạch đáng đầu tư nhất của Canada.
"99% carbon trên Trái Đất không nằm trong không khí, biển hay hệ thực vật, mà trong đá", TS Dipple, giáo sư danh dự tại UBC và đồng sáng lập Arca nói. Ông thêm rằng thu giữ CO2 từ khí quyển vào đá là hình thức bền vững nhất trên hành tinh.
Một công nhân đứng trước mỏ nickel tại Sorowako, Sulawesi, Indonesia, ngày 12/9/2023. Ảnh: AP
Theo sách trắng của Arca, đá mafic, siêu mafic hoặc các quặng đuôi (vật liệu được thải ra trong quá trình tách khoáng sản khỏi quặng) bỏ đi là nguyên liệu chính trong công nghệ loại bỏ carbon. Tín chỉ loại bỏ carbon trực tiếp (CDR) thuộc hạng "vàng" trên thị trường tín chỉ, bởi tính xác thực, có thể đo đếm, với giá trung bình tới 449 USD mỗi tấn, đắt hơn vài chục lần so với loại tín chỉ giảm thải từ các dự án bảo vệ rừng, chuyển đổi bếp than.
Tín chỉ carbon (carbon credit) là một loại giấy phép hoặc chứng chỉ có thể giao dịch và cung cấp cho người nắm giữ chúng quyền phát thải một tấn CO2 hoặc loại khí thải khác nằm trong danh sách khí thải nhà kính.
Các công nghệ loại bỏ carbon trực tiếp phổ biến gồm khoáng hóa từ đá mỏ, sinh khối (than sinh học biochar, công nghệ thu giữ và lưu trữ carbon BECCS) và lưu giữ khí thải trực tiếp (DAC) (cần đất, hệ thống đường ống, chất hấp thụ...). Trong đó, cùng với công nghệ sinh khối, khoáng hóa là lựa chọn tiết kiệm tài nguyên và tận dụng được chất thải của ngành.
Nếu tính mỗi tín chỉ giá 100 USD, các mỏ đang hoạt động có tiềm năng thu về 100 tỷ USD mỗi năm khi chuyển hóa 3 tỷ chất thải khai thác thành bể chứa carbon. Với các mỏ đã ngừng hoạt động, lượng rác thải tới 28 tỷ tấn đang bỏ không có tiềm năng thu về thêm 870 tỷ USD (ước tính mỗi kg chất thải thu giữ được 310 gram CO2).
Cơ hội cho các ngành công nghệ loại bỏ carbon là rất lớn. Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu của Liên Hợp Quốc (IPCC) thừa nhận giải pháp loại bỏ carbon là không thể tránh khỏi để ngăn tình trạng nóng lên toàn cầu ở mức độ nguy hiểm. Đến năm 2050, giới khoa học tính toán cần loại bỏ 10 tỷ tấn CO2 khỏi khí quyển mỗi năm.
Thực tế, quá trình hấp thụ và lưu trữ CO2 vào đá diễn ra tự nhiên, nhưng rất chậm. Ví dụ, khi tiểu lục địa Ấn Độ va chạm với châu Á hình thành dãy Himalaya cách đây 48 triệu năm, một lượng lớn carbon được loại bỏ khỏi khí quyển bởi đá mafic mới lộ, khiến Trái Đất nguội đi. Hiện tượng này giúp lớp băng Nam Cực hình thành trên khu vực từng là rừng nhiệt đới.
"Nghiền mịn chất thải mỏ khiến chúng phản ứng với không khí nhanh hơn gấp nghìn lần, do tăng diện tích bề mặt", TS Dipple giải thích.
Xe tự hành đang xới chất thải quặng. Ảnh: Arca
Quy trình biến chất thải thành bể chứa carbon của Arca diễn ra theo 4 bước. Sau khi quy tụ chất thải thành quy mô lên tỷ tấn, chuyên gia sẽ kích nổ nhằm kích thích phản ứng tự nhiên của đá quặng. Các xe tự hành gắn máy xới giúp phơi trộn bề mặt chất thải mang tính kiềm với không khí, tăng tiếp xúc và hấp thụ CO2 có tính acid. Ở khâu cuối cùng, chỉ số thu giữ CO2 được đo lường và báo cáo bằng công nghệ xác minh từ bên thứ ba.
Arca ước tính chất thải đã qua xử lý đạt tỷ lệ hấp thụ 20%, tức mỗi kg thu giữ được 200 gram CO2. Công ty kỳ vọng tỷ lệ này sẽ tăng lên 31%, hướng tới mục tiêu thu giữ tới một triệu tấn CO2 mỗi năm tại các mỏ nickel riêng lẻ.
Năm 2023, Arca đã thử nghiệm một dự án 18 tháng tại một mỏ nickel ở Australia với phương thức tương tự, đồng thời chứng minh rằng các công nghệ này có thể tích hợp an toàn tại một mỏ đang hoạt động. Đây cũng là hướng đi mới để ngành khai mỏ phát triển xanh hơn.
Khoáng hóa carbon có tiềm năng trở thành một giải pháp góp phần đạt các mục tiêu về khí hậu toàn cầu, theo Viện Tài nguyên Thế giới (WRI). Tuy nhiên, tổ chức này khuyến cáo cần tăng nghiên cứu và thí điểm phương thức này nhằm giảm thiểu tác động tiêu cực tiềm tàng về mặt môi trường, xã hội. Ví dụ, các hoạt động kỹ thuật và vận chuyển nguyên liệu đầu vào cần cải thiện nhằm giảm thiểu khí thải.
Ngoài ra, giải pháp này cần sự hợp tác đa ngành để lập bản đồ, nắm rõ lượng chất thải kiềm có sẵn để khoáng hóa CO2, trong bối cảnh dữ liệu hiện có về các mỏ đang hoặc dừng hoạt động không được cập nhật trong một thập kỷ.
Bảo Bảo (theo Mining, Arca, WRI)
