Xi măng xanh "hút" tiền

Đối với Bryan Kalbfleisch, xi măng là lẽ sống.

"Tôi sinh ra và lớn lên trong ngành kinh doanh bê tông trộn sẵn. Tôi là đứa trẻ có thể vận hành máy móc hạng nặng trước khi biết lái xe", giám đốc điều hành công ty Solidia Technologies nói. Kalbfleisch cho biết cha anh đã làm việc trong ngành này được 40 năm. Còn giờ đây, anh đang làm một việc mà bản thân chưa bao giờ tưởng tượng tới, đó là phát triển một loại bê tông mới có thể thu giữ CO2 để giúp đối phó với biến đổi khí hậu.

Solidia Technologies là một trong những công ty khởi nghiệp được thành lập để giải quyết một trong những vấn đề khó nhằn nhất của ngành công nghiệp nặng, đó là làm thế nào để sản xuất bê tông mà không tạo ra nhiều khí thải nhà kính.

Bê tông là một trong những hàng hóa được sử dụng nhiều nhất trên thế giới, chỉ sau nước, và cũng là vật liệu gây ô nhiễm nhất. Ngành sản xuất bê tông thải ra khoảng 2,6 tỷ tấn CO2 mỗi năm, tương đương khoảng 6% lượng khí thải toàn cầu. Nếu là một quốc gia, đây sẽ là quốc gia phát thải lớn thứ 4 thế giới, đứng sau Ấn Độ và trước Nga, Nhật Bản.

Những startup có tham vọng sản xuất xi măng với lượng khí carbon thải ra ở mức thấp đang thu hút một số nhà đầu tư công nghệ nổi tiếng như quỹ Breakthrough Energy của Bill Gates, Climate Pledge Fund của Amazon và nhà đầu tư mạo hiểm John Doerr của Kleiner Perkins. Trong 12 tháng qua, hơn 100 triệu USD vốn đầu tư mạo hiểm đã được rót vào các công ty khởi nghiệp trong ngành sản xuất xi măng.

Các hãng sản xuất xi măng lớn, như Holcim (Thụy Sĩ) và HeidelbergCement (Đức), cũng đang nghiên cứu vấn đề này.

"Đối với chúng tôi, ngành sản xuất này thực sự thú vị vì nó liên quan tới một vấn đề lớn của thế giới đang cần được giải quyết", Jonah Goldman - giám đốc của quỹ Breakthrough Energy - cho hay. Quỹ này mới đây đã đầu tư vào 3 startup sản xuất xi măng gồm Solidia, CarbonCure và Ecocem.

"Đây tưởng chừng như là vấn đề không thể tiếp cận được vì xi măng vốn dĩ là một vật liệu phát thải khí nhà kính. Nói cách khác, quá trình sản xuất xi măng đương nhiên sẽ giải phóng carbon vào khí quyển", ông Goldman giải thích.

Ian Riley - CEO của Hiệp hội Xi măng Thế giới - cho biết ngành công nghiệp này đã giảm hơn 1/5 lượng khí thải trong suốt 20 năm qua bằng các phương pháp truyền thống như sử dụng các lò nung hiệu quả hơn, nguồn năng lượng sạch hơn để đốt nóng và sản xuất xi măng với ít clinker hơn.

Ngành xi măng có thể giảm 30% lượng khí thải bằng cách sử dụng các phương pháp trên nhưng sẽ không bao giờ đạt được mục tiêu phát thải bằng 0, ông Riley ước tính. "Đã có rất nhiều thành tích trong việc giảm lượng khí thải. Nhưng chúng tôi vẫn chưa thể giải quyết được 70% còn lại và với 70% này, chúng tôi thực sự cần một phương pháp tiếp cận mới".

Bất cứ ai tìm ra giải pháp sẽ hưởng lợi lớn từ ngành công nghiệp trị giá 300 tỷ USD/năm này.

CarbonCure - một công ty khởi nghiệp có trụ sở ở Canada - đang phát triển một loại máy phụ trợ có tác dụng bơm khí CO2 vào thời điểm trộn xi măng với nước và cát để tạo ra bê tông. Điều này sẽ giúp lưu giữ vĩnh viễn CO2 và khiến bê tông cứng hơn.

Rob Niven - nhà sáng lập kiêm CEO của CarbonCure - cho biết mục tiêu của công ty là lưu giữ 500 triệu tấn CO2 mỗi năm vào bê tông. Thiết bị của công ty này đang được sử dụng ở hơn 400 điểm trộn bê tông và nhận được sự ủng hộ từ các nhà đầu tư như Mitsubishi, Microsoft và Amazon.

"Công việc của chúng tôi là tạo ra giá trị từ các phân tử CO2 và lưu giữ chúng vĩnh viễn để chúng không bao giờ đi vào bầu khí quyển, từ đó góp phần giảm thiểu tình trạng biến đổi khí hậu", ông Niven nói.

Còn tại Solidia, Kalbfleisch lại có cách tiếp cận khác. Đó là sản xuất các khối bê tông lát vỉa hè bằng cách phơi xi măng trong một buồng chứa CO2. Ông cho biết: "Xi măng của Solidia phản ứng với CO2 và sử dụng rất ít nước trong quá trình đúc so với bê tông truyền thống. Khoảng 3 - 5% trong lượng của thành phẩm là carbon rắn".

Một startup khác là CarbonBuilt cũng đang phát triển loại bê tông khối sử dụng ít vật liệu thô phát thải khí carbon và được làm cứng bằng CO2 từ khí ống lò.

Theo Rahul Shendure - CEO của CarbonBuilt - quá trình này cần khoản đầu tư vốn trả trước khoảng 1 triệu USD cho mỗi dây chuyền sản xuất. Các doanh nghiệp sử dụng công nghệ này sẽ tiết kiệm được tiền bạc theo thời gian bằng cách sử dụng các vật liệu thô rẻ hơn. "Khi xét đến chi phí vốn, công nghệ này rẻ hơn so với phương pháp sản xuất bê tông truyền thống", ông Shendure cho hay.

Tuy nhiên, một thách thức với tất cả startup trong ngành sản xuất xi măng xanh là hiện tại, các công ty lớn dành rất ít ưu đãi về tài chính cho những ý tưởng về cắt giảm lượng khí thải.

Châu Âu là một ngoại lệ. Tại đây, các công ty sản xuất xi măng phải mua gói trợ cấp để giải quyết vấn đề khí thải CO2 và có thể tiết kiệm tiền nếu họ sản xuất ít hơn. Tuy nhiên, ở nhiều quốc gia như Mỹ, chính phủ vẫn chưa đưa ra được chính sách nào nhằm khuyến khích các hãng xi măng chịu chi trả cho những vật liệu thay thế "xanh" hơn.

Nhiều hãng xi măng lớn nhất thế giới cũng đang chạy đua cải tiến công nghệ sản xuất với dự đoán chính phủ các quốc gia sẽ áp dụng quy định hà khắc hơn với ngành này.

Tại Holcim, mục tiêu là giảm lượng khí thải từ vật liệu như xi măng từ 561 kg CO2/tấn vào năm 2019 xuống 550 kg vào năm 2022 và 475 kg vào năm 2030.

Magali Anderson - giám đốc phát triển bền vững của tập đoàn này - cho biết Holcim đang thử nghiệm với các vật liệu khác nhau như đất sét nung để sản xuất xi măng có lượng khí thải thấp hơn. Holcim cũng đang hợp tác với Solidia để sản xuất bê tông tại Mỹ.

Mặc dù những thay đổi này sẽ giúp Holcim đạt được mục tiêu về phát thải trong ngắn hạn, song ông Anderson cho biết sử dụng các giải pháp lưu giữ carbon sẽ là việc cần thiết về dài hạn. Holcim đang tiến hành hơn 20 dự án thử nghiệm các phương pháp thu giữ carbon từ quá trình sản xuất xi măng.

Ngay cả khi những công nghệ này được cải tiến thì việc sản xuất ra xi măng không phát thải khí carbon vẫn rất tốn kém. Cùng với hàng không và vận tải biển, xi măng có thể vẫn là một trong những ngành công nghiệp khó khử carbon nhất, theo ông Lord Adair Turner - chủ tịch Ủy ban Chuyển đổi Năng lượng.

"Với xi măng, chúng tôi ước tính rằng để đạt được mức phát thải bằng 0, chi phí sản xuất xi măng có thể gấp đôi, đẩy giá bê tông tăng 30%. Điều này cũng có thể làm tăng chi phí xây dựng thêm 3%. Nó đặt ra một câu hỏi về việc ai sẽ là người chịu trách nhiệm cho mức tăng đó, ai sẽ sẵn sàng trả nhiều tiền hơn để xây dựng một tòa nhà làm từ xi măng không phát thải khí carbon. Mọi thứ còn thách thức hơn đối với ngành sản xuất ô tô và thép", ông nói.