Trong bối cảnh Chính phủ Nhật Bản đang nỗ lực để đạt được mục tiêu trung hòa carbon vào năm 2050, các doanh nghiệp Nhật Bản cũng đang tăng cường phát triển, triển khai các công nghệ thu giữ carbon mới nhằm cắt giảm chi phí loại bỏ CO2 khỏi khí thải công nghiệp.

Tập đoàn vật liệu Nitto Denko sẽ chi khoảng 2 tỷ yen (13,6 triệu USD) để sản xuất màng phân tách loại bỏ CO2 khỏi khí thải trước khi thải vào khí quyển. Tập đoàn dự kiến sẽ sản xuất hàng loạt bắt đầu sớm nhất vào năm tới. Theo Nitto Denko, màng lọc này có thể loại bỏ khoảng 90% CO2 và một nhà máy vừa và nhỏ dự kiến có thể thu hồi được 3.000 tấn CO2 mỗi năm.

Một công ty khác JFE Engineering sẽ bắt đầu bán hệ thống thu giữ carbon trong năm tài chính 2024. Quy trình này sẽ kết hợp màng tách với zeolit - một loại vật liệu hấp thụ CO2.

JFE Engineering cho biết, hệ thống này có thể thu được 99,5% CO2. Riêng màng tách chỉ có thể thu được khoảng 50% carbon, nhưng zeolit sẽ hấp thụ phần còn lại.

Trong khi đó, tập đoàn vật liệu Toray Industries đang phát triển màng phân tách sử dụng sợi carbon. Công ty đặt mục tiêu sản xuất loại màng có thể xử lý khí thải công nghiệp sớm nhất là vào năm tài chính 2030.

Ngành công nghiệp chiếm khoảng 40% lượng khí thải CO2 tại Nhật Bản, quốc gia đặt mục tiêu đạt mức phát thải khí nhà kính ròng bằng 0 vào năm 2050.

CO2 loại bỏ bằng màng phân tách có thể được cô lập dưới lòng đất, tái chế thành khí công nghiệp hoặc nguyên liệu hóa học, sử dụng để thúc đẩy sự phát triển của cây trồng hoặc được giữ lại trong bê tông. So với các phương pháp khác, màng phân tách được cho là cần ít năng lượng hơn.

Nhật Bản có lợi thế về công nghệ màng phân tách CO2. Theo công ty khảo sát Patent Result, tính đến tháng Ba năm nay, Toray của Nhật Bản dẫn đầu thế giới về bằng sáng chế với 694 đơn đăng ký, Nitto Denko đứng thứ 2 với 374 đơn đăng ký. Ngoài ra, 8 trong số 10 công ty hàng đầu về lĩnh vực này có trụ sở tại Nhật Bản.

Đại diện của Nitto Denko cho biết, tại Nhật Bản, nhiều chính quyền địa phương đã áp dụng màng lọc để xử lý nước thải, do đó công nghệ này đã được hoàn thiện.

Phương pháp truyền thống để thu giữ carbon từ khí công nghiệp sử dụng dung môi. Nhưng việc tách carbon theo cách này đòi hỏi phải đun nóng dung dịch đến nhiệt độ hơn 120 độ C gây tốn kém nhiên liệu.

Ngoài ra, các cơ sở thu giữ carbon dựa trên dung môi chiếm khá nhiều diện tích nên chỉ có thể sử dụng tại các nhà máy điện và các cơ sở có quy mô tương tự.

Theo Bộ Kinh tế, Thương mại và Công nghiệp Nhật Bản, chi phí để thu giữ một tấn CO2 bằng các phương pháp thông thường là 4.200 yen. Theo ước tính, chi phí đó dự kiến sẽ giảm xuống mức thấp nhất là 1.000 yen khi sử dụng màng phân tách.

Theo công ty nghiên cứu Fuji Keizai có trụ sở tại Tokyo, thị trường thiết bị và vật liệu thu giữ carbon toàn cầu đang trên đà phát triển và có thể đạt 3.500 tỷ yen vào năm 2050, gấp 6 lần so với quy mô năm 2022.