Dùng dầu sinh học sản xuất từ phế phẩm nông nghiệp lấp đầy các giếng nhiên liệu hóa thạch

Các giếng dầu khí bị bỏ hoang được lấp đầy bằng dầu sinh học làm từ các chất thải thực vật như thân cây ngô hay gỗ vụn có thể giúp loại bỏ carbon dioxide khỏi khí quyển, đưa carbon trở lại lòng đất trong các giếng sâu từng được sử dụng để khai thác.

Phương pháp trên được công bố bởi nhóm nhà khoa học ở Đại học Bang Iowa (Hoa Kỳ). Theo đó, các chất hữu cơ không mong muốn được thu thập từ rừng và đồng ruộng sẽ giúp cô lập carbon trong quá trình lưu trữ lâu dài, đồng thời giảm thiểu khí thải và rủi ro an toàn do hàng trăm nghìn giếng dầu bị bỏ hoang ở Hoa Kỳ gây ra.

Theo GS. Mark Mba-Wright (người dẫn đầu nhóm nghiên cứu), những sản phẩm thải chưa được sử dụng hết cũng là một nguồn tài nguyên dồi dào đáp ứng nhu cầu cấp thiết là bịt kín những giếng dầu bị bỏ hoang. Ước tính, việc lấp đầy một giếng dầu thô, với chiều rộng trung bình khoảng khoảng 4,8m và độ sâu gần 4,8km, sẽ cần hơn 760.000 lít chất lỏng. Do đó, việc bơm dầu sinh học vào các giếng nhiên liệu hóa thạch rỗng sẽ tối đa hóa tiềm năng thu giữ carbon của dầu sinh học và tận dụng các giếng ngầm hiện có.

Việc bơm dầu sinh học làm từ thân cây ngô và mảnh vụn rừng vào các giếng dầu thô bỏ hoang có thể là một hình thức cô lập carbon khả thi.

Nhóm nghiên cứu đã đề xuất một hệ thống có thể cô lập carbon dioxide với giá khoảng 152 USD/tấn, có khả năng cạnh tranh với các phương pháp loại bỏ carbon dioxide khác nhưng với chi phí đầu tư ban đầu thấp hơn nhiều. Cốt lõi của hệ thống là nhiệt phân nhanh - một quá trình chuyển đổi các hạt vật liệu sinh học khô thành dầu sinh học dạng lỏng bằng cách phơi chúng trong môi trường không có oxy ở nhiệt độ cao trong vài giây - nhiệt độ có thể vượt quá 480 độ C. Chất hữu cơ giữ carbon được lấy từ không khí thông qua quá trình quang hợp khi còn sống. Những sản phẩm phụ rắn như than sinh học có thể được dùng làm chất cải tạo đất, trong khi những sản phẩm phụ khí được thu hồi để tái sử dụng làm nhiên liệu, giúp tạo ra nhiệt lượng cao cần thiết cho quá trình nhiệt phân. Tuy nhiên, mục đích chính của quá trình nhiệt phân nhanh là sản xuất dầu sinh học, một chất lỏng đặc và giàu carbon hình thành khi hơi thoát ra trong quá trình ngưng tụ.

Theo đó, mỗi đơn vị nhiệt phân nhanh di động sẽ xử lý khoảng 10 tấn nguyên liệu mỗi ngày. Nguồn sinh khối chính được nghiên cứu là thân cây ngô (sau thu hoạch), hoặc gỗ vụn được khai thác từ rừng (để giảm thiểu nguy cơ cháy rừng). Chi phí loại bỏ carbon thay đổi tùy theo nguyên liệu đầu vào, với mức giá cho vật liệu từ gỗ ước tính khoảng 100 USD/tấn.

Nguồn: Techxplore.com