Sử dụng toa tàu đường sắt để thu giữ carbon

Khái niệm xe lửa thu giữ carbon có thể làm sạch không khí khi nó phóng dọc theo đường ray.
Sử dụng toa tàu đường sắt để thu giữ carbon
Thiết kế toa tàu để bắt không khí trực tiếp

CO2 Rail, một công ty khởi nghiệp về tàu hỏa có trụ sở tại Hoa Kỳ, có kế hoạch thu carbon trực tiếp từ không khí khi các toa tàu được sửa đổi chạy ngang dọc khắp đất nước, phủ nhận nhu cầu về các cơ sở lớn để loại bỏ carbon từ không khí, một thông cáo báo chí cho biết.

Thu giữ carbon trực tiếp là một phương pháp đơn giản để giảm lượng carbon dioxide trong khí quyển. Sau đó, carbon thu được có thể được sử dụng cho các mục đích khác như sản xuất các thành phần dược phẩm hoặc chỉ đơn giản là nén và cô lập dưới Trái đất.

Hiện tại, các phương pháp được triển khai để thu giữ carbon trực tiếp từ khí quyển đòi hỏi một lượng lớn đất và năng lượng để thực hiện điều này. Do đó, các nhà nghiên cứu tại đường sắt CO2, cùng với Đại học Toronto, đã phát minh ra một phương pháp mới có thể khai thác vào mạng lưới đường sắt hiện có và thu giữ carbon từ khí quyển trong khi tàu chở khách và tàu hàng hoạt động bình thường.

Công nghệ hoạt động như thế nào?

Các nhà nghiên cứu dự định sử dụng các toa tàu được chế tạo theo mục đích có trang bị lỗ thông hơi lớn để hút không khí. Vì điều này sẽ được thực hiện khi tàu di chuyển ở tốc độ cao, nó sẽ loại bỏ nhu cầu sử dụng quạt thường được triển khai bằng hệ thống thu giữ carbon trực tiếp tĩnh tại chỗ, tiết kiệm lượng năng lượng đáng kể.

Các toa tàu sẽ được trang bị các khoang để thu carbon dioxide, sau đó sẽ được cô đặc và lưu trữ trong một bể chứa chất lỏng. Không khí không có carbon dioxide sẽ được thải trở lại bầu khí quyển từ mặt sau hoặc mặt dưới của toa tàu.

Các toa tàu CO2 đang hoạt động. Nguồn: Công ty Đường sắt CO2

E.Bachman, người sáng lập CO2 Rail, cho biết: “Cứ sau mười hai giờ khi thay đổi hoặc dừng tiếp nhiên liệu, bình chứa CO2 trên tàu sẽ được nạp vào một xe lưu trữ CO2 đặt tại nhà ga”.

"Khi một nhóm đủ lớn các toa xe bồn này được lấp đầy, một đoàn tàu sẽ được tạo ra với khoảng 10.000 tấn CO2 bị thu giữ và được vận chuyển vào nền kinh tế carbon như một nguyên liệu cung cấp giá trị gia tăng. Điều này hoàn toàn không phải là thách thức vì những chiếc xe CO2Rail được thiết kế cho khoảng 24 giờ hoạt động liên tục trước khi cần dỡ tải. "

Được hỗ trợ bởi phanh tái tạo

Trong hệ thống phanh thông thường, ma sát do tác dụng của phanh sẽ tạo ra nhiệt tỏa ra khí quyển. Bachman cho biết: “Mỗi lần vận hành phanh hoàn toàn đều tạo ra đủ năng lượng để cung cấp năng lượng cho 20 ngôi nhà trung bình trong một ngày.

Bằng cách sử dụng hệ thống phanh tái tạo, các đoàn tàu có thể chuyển đổi năng lượng này thành năng lượng điện, sau đó có thể được sử dụng để cung cấp năng lượng cho quá trình thu giữ carbon trực tiếp. Các nhà nghiên cứu ước tính rằng một chuyến tàu chở hàng trung bình giúp loại bỏ khoảng 6.613 tấn (6.000 tấn) carbon dioxide mỗi năm.

Với nguồn điện tích hợp được tạo ra bền vững, phương pháp này không chỉ thân thiện với môi trường hơn mà còn thân thiện với ngân sách. Bachman cho biết thêm: “Chi phí dự kiến ở quy mô dưới 50 đô la / tấn, làm cho công nghệ này không chỉ khả thi mà còn hấp dẫn về mặt thương mại.

Các nhà nghiên cứu mong muốn sử dụng mạng lưới đường sắt vì nó là một cơ sở hạ tầng đã tồn tại và việc triển khai nó để thu giữ carbon trực tiếp có thể làm giảm lượng khí thải carbon hơn nữa vì đường ray hiệu quả hơn các phương tiện đường bộ như xe tải. "Bằng cách tăng việc sử dụng đường sắt, bạn sẽ tăng hiệu quả của toàn bộ hệ thống giao thông".

Hữu Phước
Theo Interesting engineering
CÙNG CHUYÊN MỤC
ĐỌC THÊM