Đoàn tàu có thể lọc CO2, phát điện từ hệ thống phanh

Thu gom carbon trực tiếp là một phương pháp đơn giản để giảm lượng CO2 trong không khí. Carbon thu được có thể được sử dụng cho các mục đích khác như thành phần dược phẩm hoặc chỉ đơn giản là nén và cô lập dưới lòng đất. Hiện tại, các phương pháp thu gom carbon trực tiếp từ khí quyển đòi hỏi lượng lớn năng lượng và diện tích đất. Do đó, các nhà nghiên cứu tại CO2 rail phối hợp với đại hoc Toronto đã phát minh ra một phương pháp mới có thể tận dụng mạng lưới đường sắt hiện tại và thu gom carbon từ khí quyển trong hành trình chở khách và hàng hóa thông thường.

Toa tàu này vận hành như thế nào?

Các toa tàu đặc biệt này được thiết kế với lỗ thông hơi lớn để hút không khí. Vì quá trình hút không khí sẽ được thực hiện khi tàu di chuyển ở tốc độ cao nên sẽ không cần đến quạt hút gió giống như hệ thống thu gom carbon tĩnh, nhờ đó tiết kiệm được một lượng năng lượng đáng kể.

Trên các toa tàu sẽ có những khoang chứa CO2, sau đó được cô đặc và lưu trữ trong một bể chứa chất lỏng. Không khí không chứa CO2 sẽ được giải phóng lại vào khí quyển từ phía sau hoặc bên dưới toa tàu.

E.Bachman, người sáng lập CO2 Rail, cho biết: "Cứ sau mỗi 12 tiếng tàu dừng để tiếp nhiên liệu hoặc đổi nhân viên, CO2 trên toa tàu sẽ được chuyển ra xe bồn CO2 tại nhà ga."

Khi các xe bồn được lấp đầy, một đoàn tàu sẽ được tổ chức để vận chuyển khoảng 10.000 tấn CO2 thu được đến các điểm tập trung để xử lý. Điều này không khó vì những chiếc toa CO2 Rail được thiết kế để hoạt động liên tục trong khoảng 24 giờ trước khi cần dỡ tải.

Hệ thống phanh tái tạo có thể phát điện

Đối với một hệ thống phanh thông thường, ma sát do tác dụng của phanh sinh nhiệt tỏa ra không khí. Theo ông Bachman, mỗi thao tác phanh có thể tạo ra đủ năng lượng để cung cấp cho 20 ngôi nhà cỡ vừa trong một ngày. Do đó, đây là một nguồn năng lượng không hề nhỏ. Bằng cách sử dụng hệ thống phanh tái tạo, các đoàn tàu có thể chuyển đổi năng lượng này thành điện phục vụ cho quá trình thu gom carbon trực tiếp. Ước tính, một chuyến tàu chở hàng trung bình có thể loại bỏ khoảng 6.613 tấn CO2 mỗi năm. Với nguồn điện tích hợp được tạo ra bền vững, phương pháp này không chỉ thân thiện với môi trường mà còn thân thiện với ngân sách.

"Chi phí dự kiến ở quy mô dưới 50 USD/tấn, điều này làm cho công nghệ này không chỉ khả thi mà còn hấp dẫn về mặt thương mại", Bachman nói.

Công nghệ này được kỳ vọng có thể đạt năng suất 450.000 tấn/năm vào năm 2030, 2,9 tỷ tấn vào năm 2050 và 7,8 tỷ tấn vào năm 2075 với mỗi toa có công suất là 3.000 tấn/năm và cải tiến công nghệ trong thời gian tới.

Các nhà nghiên cứu mong muốn tận dụng mạng lưới đường sắt vì đây là cơ sở hạ tầng sẵn có, hơn nữa đường sắt hiệu quả hơn, ít gây ô nhiễm hơn các phương tiện đường bộ.

Trong một khoảng thời gian nữa, các nhà khoa học kỳ vọng những toa tàu đặc biệt này sẽ trở thành đặc điểm thường xuyên, bất ly thân của tất cả các hệ thống tàu hỏa.