Startup Anh xây dựng trang trại tảo lớn nhất thế giới, giải bài toán biến đổi khí hậu toàn cầu

Nhiều thập kỷ qua, các nhà khoa học đã nghiên cứu khả năng hấp thụ carbon kỳ diệu của tảo biển. Nói khác đi, những đám rong biển màu xanh lá cây, đỏ và nâu trông có vẻ không được đẹp mắt, trôi nổi gần bờ và thành từng mảng ở xa hơn, đang thực hiện một công việc rất đáng chú ý.

Theo đó, tảo biển giúp hút carbon dioxide, tác nhân làm trái đất nóng lên, ra khỏi bầu khí quyển và nước. Tảo biển cũng trữ carbon dioxide một cách an toàn trong các sợi của chúng.

BÙNG NỔ CÁC CÔNG NGHỆ KHỬ CARBON

Nhà khoa học đi đầu trong lĩnh vực sinh học biển này là Raffael Jovine, một nhà hóa sinh phân tử, người đã đồng sáng lập startup Brilliant Planet vào năm 2013. Brilliant Planet có trụ sở tại London là một trong số ít các công ty khởi nghiệp công nghệ xanh đang bắt đầu khám phá sức mạnh tự nhiên của tảo biển hấp thụ lượng lớn CO2 trong không khí.

Trao đổi với tạp chí Fortune, Jovine cho rằng biến đổi khí hậu là một thách thức lớn chỉ có thể được giải quyết bằng những ý tưởng lớn. Ông nói, để giải pháp trở thành một bước đột phá thực sự, đó phải là giải pháp có khả năng mở rộng và quy mô lớn. Algae, một máy loại bỏ CO2 tái tạo hàng loạt, phù hợp với mô tả đó.

Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu của Liên hợp quốc (IPCC) đã ra cảnh báo, con người đang tụt hậu trước việc hành tinh nóng lên, chưa có giải pháp ngăn chặn sự nóng lên đến mức nguy hiểm này. Tuy nhiên,các nhà khoa học khí hậu cũng đã đưa ra một giai điệu đầy hy vọng. Họ chọn công nghệ có thể thay đổi cuộc chơi, trở thành công cụ đầy hứa hẹn giúp khử cacbon trên hành tinh.

Ngay cả trước khi có báo cáo của IPCC, các nhà đầu tư đã quan tâm đến vấn đề thu giữ carbon - một lĩnh vực thu hút sự bùng nổ của các công nghệ và đổi mới kỹ thuật nhằm loại bỏ CO2 khỏi bầu khí quyển và kiểm soát an toàn, về cơ bản loại bỏ khí gây hại khiến hành tinh nóng lên. Hàng tỷ USD đầu tư mạo hiểm, tài trợ của chính phủ và tài trợ nghiên cứu của Bill Gates và Elon Musk, đã đổ vào những công ty khởi nghiệp thu khí trực tiếp (DAC) trong vài năm qua.

Climeworks có trụ sở tại Thụy Sĩ là một trong những công ty như vậy. Startup này chuyên thiết kế những chiếc quạt khổng lồ hút hàng nghìn tấn CO2 từ bầu trời, và sau đó lưu trữ nó dưới lòng đất trong một lớp đá. Tương tự, một số công ty năng lượng lớn, bao gồm cả Occidental Petroleum, cũng đang bắt tay với các công ty khởi nghiệp DAC để phát triển các nhà máy hút CO2.

SỬ DỤNG TẢO ĐỂ HÚT CO2: GIẢI PHÁP RẺ VÀ XANH

Brilliant Planet có một cách tiếp cận khác để giải quyết cùng một vấn đề.

Trong các ao lớn nuôi trồng tảo, một loài thực vật thủy sinh có thể trở thành chiếc máy lọc không khí hiệu quả nhất của Mẹ Thiên nhiên.

Theo các nhà khoa học của Brilliant Planet, tảo “có thể hấp thụ và lưu trữ carbon hiệu quả hơn tất cả các loài thực vật trên cạn và cây cối cộng lại. Đối với mỗi tấn tảo được tạo ra, sẽ hấp thụ 1,6 tấn carbon”. Họ cũng tính toán rằng tảo có thể thực hiện công việc cô lập carbon hiệu quả hơn và rẻ hơn - sử dụng ít năng lượng hơn và hầu như không tiêu tốn nước.

Cách đây khoảng 10 năm, Jovine đã nộp bằng sáng chế tại Mỹ, nêu ra tầm nhìn đầu tiên của mình về một cơ sở chế biến tảo biển quy mô thương mại. Jovine nhớ lại: “Tôi có một tham vọng hơi điên rồ là muốn loại bỏ một tỷ tấn CO2”. 

Jovine cho biết lĩnh vực hấp thụ carbon của tảo mới chớm nở có thể đạt được quy mô gigaton - hàng tỷ tấn CO2 được loại bỏ hàng năm - trong vòng hai thập kỷ. Rystad Energy, một công ty nghiên cứu năng lượng độc lập có trụ sở tại Oslo, đã ủng hộ mốc thời gian mà Jovine đưa ra.

Rystad tính toán rằng bộ đầy đủ các công nghệ loại bỏ carbon - không chỉ dựa trên tảo mà còn cả các công nghệ thu nhận không khí trực tiếp như công nghệ do Climeworks phát triển - có khả năng loại bỏ 3,6 gigatt carbon khỏi khí quyển vào năm 2040. Điều đó thực sự sẽ là một cột mốc quan trọng: IPCC tính toán rằng chúng ta sẽ phải loại bỏ từ 5 đến 10 gigaton CO2 khỏi không khí mỗi năm vào năm 2050 “để ngăn trái đất trở nên quá nóng”.

Jovine thừa nhận: “Chúng ta cần mọi giải pháp”. Tuy nhiên, ông cảm thấy việc nuôi tảo quy mô lớn cuối cùng sẽ chứng tỏ là phương pháp rẻ nhất và xanh nhất trong tất cả các phương án thu giữ carbon.

Brilliant Planet tính toán rằng, các trang trại tảo giống như những trang trại mà công ty đang xây dựng có thể loại bỏ carbon khỏi khí quyển với tổng chi phí là 100 USD mỗi tấn.

Ngược lại, Giám đốc điều hành Climeworks, Cristoph Gebald, cho rằng nhà máy DAC của họ ở Iceland, nhà máy đầu tiên trên thế giới đi vào hoạt động, đang kéo CO2 ra khỏi bầu trời với mức từ “200 đến 300 USD mỗi tấn”.

Nếu có một nhược điểm tiềm ẩn đối với phương án sử dụng tảo, thì đó là việc tìm kiếm diện tích đất ven biển để xây dựng các nhà máy nuôi tảo lớn. Vì lý do đó, Brilliant Planet coi các đường bờ biển sa mạc dân cư thưa thớt ở Châu Phi, Trung Đông và Nam Mỹ là những địa điểm lý tưởng đầu tiên.

NHIỀU NHÀ ĐẦU TƯ, DOANH NGHIỆP GÕ CỬA “XIN” TÀI TRỢ

Vào mùa xuân này, Brilliant Planet đã kết thúc vòng tài trợ 12 triệu USD, nâng tổng số tiền huy động được lên 25 triệu USD, CEO Adam Taylor cho biết. Vòng mới nhất do Union Square Ventures và Toyota Ventures dẫn đầu.

Taylor giải thích rằng Brilliant Planet đang sử dụng tiền để xây dựng trang trại tảo biển lớn nhất thế giới trên 30 ha đất dọc theo một dải ven biển sa mạc của Ma-rốc.

Cơ sở ở Morocco - bao gồm các hồ nuôi lớn để nuôi tảo và một phòng thí nghiệm nhỏ hơn - sẽ đi vào hoạt động vào năm 2024.

Đến năm 2026, nhóm Brilliant Planet kỳ vọng sẽ đạt được sản lượng quy mô thương mại, tại thời điểm đó tảo nở hoa sẽ hút tới 38.000 tấn CO2 trong bầu khí quyển hàng năm. Điều đó tương đương với lượng khí thải thải ra từ khoảng 8.000 xe ô tô mỗi năm.

Taylor  chia sẻ: “Tảo là những cỗ máy nhỏ. Sau hàng trăm triệu năm tiến hóa, chúng đã thực sự giỏi trong việc loại bỏ CO2 ra khỏi không khí".

Tại các địa điểm thử nghiệm ở Nam Phi, Oman và Ma-rốc, Brilliant Planet, trong bốn năm qua, đã nỗ lực hết sức nuôi trồng và lưu trữ tảo.

Giai đoạn đầu tiên liên quan đến việc bơm nước biển đến một hồ bơi nhân tạo, nằm ngoài khơi vài mét. Cuối cùng, nước chảy vào một "ao mương" dài và nông, nơi tảo được nuôi dưỡng và phát triển.

Chúng hấp thụ tia nắng mặt trời và khí nhà kính xung quanh, và thông qua quá trình quang hợp, tảo nở hoa - lúc đầu chậm chạp, sau đó tăng tốc độ gấp đôi mỗi ngày. Khi bông hoa đạt đến một độ dài nhất định, nó sẽ trồi lên khỏi mặt nước và nằm phẳng trên nền sa mạc cho đến khô.

Các dải tảo khô, hấp thụ nhiều carbon, sau đó bị chôn vùi dưới bề mặt vài mét.

Jovine giải thích về CO2 bị mắc kẹt trong các dải tảo là "chúng tôi không thay đổi hệ sinh thái địa phương".

Một phần thưởng bổ sung cho quy trình của họ là “không phải sử dụng nước ngọt” và công ty đã hoàn thiện hệ thống để nước biển thải trở lại đại dương có ít tạp chất hơn, điều này có lợi rất nhiều cho sinh vật biển. Ông cho biết thêm điều này rất hữu ích về mặt phục hồi hệ sinh thái địa phương. 

Công trình hút khí CO2 của tảo biển đã tạo tiếng vang trong cộng đồng khoa học. Các doanh nghiệp từ mọi ngành công nghiệp, như khai thác, ô tô, tài chính, bảo hiểm và công nghệ, mong muốn giảm lượng khí thải carbon, đang liên hệ với Brilliant Planet để mua các khoản tín dụng loại bỏ carbon.